Design Method for Shape Memory Alloy Actuator with Bias Spring

Bias 스프링을 이용한 형상기억합금 액츄에이터의 설계 방법

The actuator using shape memory alloy spring with bias spring can act as a bidirectional actuator due to the restoring force of the bias spring. In the design of shape memory actuator with bias spring, the required design specifications are the generated force and the necessary stroke. To fulfill these requirements, shape memory alloy spring and bias spring should be designed carefully considering the specified application. In this paper, the novel design method for shape memory alloy actuator with bias spring, which does not require any assumptions from experience, has been proposed and verified by the test of fabricated shape memory alloy actuator. The experimental results show good agreements with calculated values, which guarantees the practical validity of our proposed design method.

Bias 스프링을 이용한 형상기억합금 액츄에이터는 양방향 동작기구로서 이용이 가능하다. 이러한 bias식 형상기억합금 액츄에이터를 설계하기 위해서는 발생력이나 작동변위 등의 설계 사양이 만족되도록 형상기억합금스프링 및 bias 스프링의 구조를 결정하여야 한다. 본 논문에서는 bias식 형상기억합금 액츄에이터의 설계방법으로서, 경험적 가정에 의존하는 기존의 방법과는 달리 주어진 설계 사양만으로부터 직접 설계가 가능한 새로운 방법을 제시하고 이를 실험결과와 비교하였다. 실험값도 설계값과 비교적 잘 일치하여 제시된 설계방법의 타당성 및 유용성을 검증하였다.