Split-Ring Draaisensor: NASA's optische draaimomentmeet-innovatie

Innovatoren bij NASA Johnson Space Center, in samenwerking met Oceaneering en The Florida Institute for Human and Machine Cognition, hebben de Split-Ring Torque Sensor (SRTS) ontwikkeld, een apparaat dat optische sensoren gebruikt om de positie, snelheid en draaimoment van een rotatiesysteem te meten.

De SRTS is gemaakt voor gebruik in NASA's X1 robotische exoskelet, een in-de-ruimte, draagbare oefenmachine ontworpen om weerstand te leveren tegen beenbeweging voor NASA-astronauten in toekomstige missies. Het X1-exoskelet implementeert de SRTS in zijn riem-aangedreven serie-elastische actuator (SEA) en biedt een lager profiel en laaggewicht-systeem dan concurrerende ontwerpen.

De SRTS maakt meting mogelijk van positie, snelheid en draaimoment van een rotatiesysteem (bijv. actuator, motor, krukas, rotor, etc.) met behulp van twee optische sensoren en een enkele, op maat gemaakte split-ring in plaats van de standaard dubbele-ring-systemen die doorgaans gebruikt worden voor vergelijkbare toepassingen. De split-ring bestaat uit twee structurele bogen gepositioneerd in een concentrische, coplanair relatie, waarbij elke boog bevestigd is aan een component capabel van rotatie (bijv. een onderbeen en bovenbeen, waar de SRTS fungeert als knie). De twee bogen bevatten indicaties of codes op hun buitenste oppervlakken die door de optische sensoren gelezen worden om de relatieve afbuiging van de structurele bogen te bepalen tijdens rotatie.

De bovenstaande SRTS-configuratie is beperkt tot 180-graden toepassingen. De toevoeging van een derde structurele boog en een derde optische lezer zou echter 360-graden functionaliteit mogelijk maken. Testen hebben getoond dat de SRTS een hoge tolerantie heeft voor temperatuurverschillen en hogere-resolutie metingen levert dan concurrerende technologieën.

De SRTS biedt meer flexibiliteit in het afstemmen op specifieke toepassingen en eisen. Naast toepassingen in robotica, heeft de SRTS potentiële toepassingen in medische velden inclusief protheses, luchtvaart en defensie, automotive, test en meting, en industriële markten.

NASA zoekt actief licentiaten om deze technologie te commercialiseren. Contacteer NASA's Licensing Concierge via dit e-mailadres (beschermd tegen spambots, JavaScript vereist) of bel 202-358-7432 om licentiegesprekken te starten. Volg deze link hier voor meer informatie.