Desenvolvimento e estudo de uma plataforma de força extensométrica multiaxial

• Autor(a) principal: Oliveira, André Guimarães de
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/65615
• topic: Engenharia elétrica; Multiaxial force platform; Gage; Human gait analysis

Este trabalho tem por objetivo desenvolver um sistema onde é possível medir as forças envolvidas em uma plataforma de força tridimensional. A plataforma é formada por duas chapas de formato quadrado de 50cm de lado, unidas por quatro células de carga instrumentada com extensômetros e com duas pontes completas de Wheatstone para cada uma das células de carga e foi projetada para suportar uma força de zero a 1000N no eixo z (vertical). O sistema foi simulado mecanicamente em SolidWorks™, através de estudos estáticos e dinâmicos. Foi realizado ensaio dinâmico experimental, trazendo os modos de vibração nas seguintes freqüências: 158Hz, 200Hz, 201Hz, 265Hz e 323Hz. Oito canais de condicionamento foram desenvolvidos, incluindo fonte de alimentação, amplificação e filtragem. A aquisição de dados foi realizada através do software LabView™ utilizando uma placa de aquisição de dados USB 6008 da National Instruments. Os resultados encontrados no eixo z apresentaram uma linearidade de apenas 0,49%, revelando um bom funcionamento do sistema em geral. As deformações encontradas experimentalmente na célula de carga foram comparadas com o modelo simulado trazendo uma diferença de 5,8%. No modelo matemático ocorreu uma diferença de 305,8% referente à simulação, devido ao modelo utilizado ser aproximado e não possuir o mesmo formato da célula de carga utilizada. O software desenvolvido em LabView que faz as leituras das informações da plataforma traz informações como o COP (centro de pressão), a força nos três eixos, e a contribuição de cada célula de carga no eixo z, permitindo uma leitura intuitiva e interessante dos dados para as áreas da saúde. Paralelamente a força no eixo z, há um gráfico exibindo a massa aplicada na plataforma de força.