Mi propio brazo neumático casero

Nivel: Difícil 

Primer paso: Fabricación del músculo

Los músculos de aire están disponibles en una gran variedad de tamaños en Shadow Robótics del Reino Unido. Pero para propósitos experimentales es bastante fácil hacer su propio músculo de aire en cualquier tamaño que se requiera.
El tubo interno es hecho de tubería de silicona suave. 

La manga trenzada es usada como conducto y protector flexible para el cableado eléctrico. Comprar una pequeña cantidad (6 pies) de 3/8 " de diámetro. el resto de materiales son tornillos largos de 3/8 " y una pequeña cantidad de alambre galvanizado numero 24 disponible en ferreterías locales.
Cortar un pedazo de 4 pulgadas de tubería de silicio. Insertar el tornillo en un extremo del tubo. Insertar un acoplador de aire de acuario en el otro extremo del tubo, ver la Figura 3. 

Figura 3 

Cortar un pedazo de 7 pulgadas de manga de red trenzada. Para evitar que los hilos del trenzado de los extremos de la manga se desaten, se debe chamuscarlos con un fósforo o una vela, ver la Figura 4. 

Figura 4

Evitar derretir demasiado los hilos de la manga.
Insertar el tubo de goma dentro de la manga trenzada. Alinear un extremo de la manga con el lado inferior de la cabeza del tornillo en el tubo de goma. Envolver tres o cuatro veces un pedazo de alambre numero 24 alrededor del extremo, asegurando la manga, tubería y parte roscada del tornillo. Entonces enrroscar los extremos del cable. Usar alicates para hacer esto tan apretado como sea posible. Cortar cualquier sobrante de alambre. Ver la Figura 5.

Figura 5

Para terminar el otro extremo, empujar hacia abajo la manga hasta que este alineada con el tubo de goma en el acoplador de aire. Enrollar un pedazo de alambre alrededor de este extremo, apretar el alambre con tenazas y cortar cualquier exceso. Ver la Figura 6. 

Figura 6

En este punto se puede presurizar el músculo de aire para verificar que los dos seguros no se escapen. Ya que el músculo de aire todavía no esta cargado sólo se usara una presión de 20 psi. Si hay fugas de aire, apretar el alambre.
Cortar dos pedazos de 14 pulgadas de alambre galvanizado. Estos se usaran para hacer los lazos mecánicos. Doblar el alambre en la mitad. Formar un lazo de 1 pulgada a partir del medio del alambre y torcer el cable en el extremo del lazo, ver la figura 7.

Figura 7

Después enrollar el lazo al extremo del músculo de aire como es mostrado en la figura 8. Hacer lo mismo al otro lado. Verificar que los lazos estén seguros y no se suelten.

Figura 8

Segundo paso: Pruebas

La primera prueba para realizar es una prueba estática. Se deberá tener protección de ojos cuando se presurice el músculo de aire. Asegurar con el lazo un extremo del músculo de aire a un objeto inmóvil. Al otro extremo del músculo de aire colocar un peso de 5-6 libras usando el otro lazo. Este peso estirara el músculo de aire. Presurizar el músculo de aire con aproximadamente 50-psi. El músculo de aire debería contraerse y levantar fácilmente el peso. Mientras este presurizado, escuchar para cualquier escape de aire. Reparar cualquier fuga de aire apretando el alambre del seguro. 

Tercer paso: Brazo mecánico

Para ilustrar la función y las medidas de la contracción obtenida con el primer músculo de aire, ver la figura 9. 

Figura 9

El músculo de aire esta montado a un pedazo de madera de 1 " x 2 " y aproximadamente 16 " de largo. Un extremo del lazo metálico del músculo de aire esta enganchado a un tornillo asegurado en la madera. Una goma gruesa esta enganchada al lazo metálico del otro extremo del músculo de aire. La banda de goma sera jalada hasta que el músculo de aire este totalmente extendido. No se deberá extender o jalar la banda de goma mas de esto. Asegurar un tornillo en la madera en este punto y enganchar la banda de goma aquí. Cuando se presurice el músculo de aire se puede medir su contracción. Al liberar la presión de aire del músculo este deberá extenderse hasta su posición 
relajada.

Cuarto paso: segundo brazo

Una palanca es un dispositivo mecánico simple. El dibujo lo muestra en la figura 10 y en la fotografía de la figura 11 se muestra una foto del mismo. La activación del músculo de aire hace que la palanca se eleve. En la palanca usamos una cantidad de bandas de goma como carga del músculo de aire.


      Figura 10

 Figura 11 y 12 respectivamente

La figura 12 ilustra como pueden ser configurados dos músculos de aire para proporcionar una fuerza contraria.

Ultimo paso: Control

Normalmente se usan válvulas de aire de 3 vías para controlar el músculo de aire ver la figura 13.
Para activar el músculo de aire, la válvula etiquetada 2 es abierta. Esto hace que el músculo de aire se contraiga. Una vez activado el músculo, la válvula*2 puede ser cerrada sin afectar el estado del músculo de aire. El músculo de aire se quedara en un estado contraído. Para relajar el músculo de aire, la presión de aire deberá ser liberada abriendo la válvula etiquetada *1

Figura 13

Referencias: 
http://desarrolloinnovaciontecnologica.blogspot.com/2010/01/robotica-brazos-neumaticos.html
www.robotikka.com