La actuación de alta redundancia (HRA) es un nuevo enfoque para el control tolerante a fallas en el área de la actuación mecánica.
La idea básica es usar una gran cantidad de pequeños elementos de actuación, de modo que la falla de un elemento tenga solo un efecto menor en el sistema general. De esta manera, un Actuador de Alta Redundancia puede permanecer funcional incluso después de que varios elementos tengan fallas. Esta propiedad también se llama degradación elegante .
La operación tolerante a fallas en presencia de fallas del actuador requiere algún tipo de redundancia. Los actuadores son esenciales porque se utilizan para mantener estable el sistema y llevarlo al estado deseado. Ambos requieren una cierta cantidad de potencia o fuerza para ser aplicada al sistema. Ningún enfoque de control puede funcionar a menos que los actuadores produzcan esta fuerza necesaria.
Por lo tanto, la solución común es errar por el lado de la seguridad debido a la sobreactuación: se incorporan al sistema muchas más acciones de control de las estrictamente necesarias. Para los sistemas críticos, el enfoque normal implica la replicación directa de los actuadores. A menudo, se utilizan tres o cuatro actuadores en paralelo para los sistemas de control de vuelo de las aeronaves, incluso si uno fuera suficiente desde el punto de vista del control. Entonces, si un actuador falla, el actuador restante siempre puede mantener el funcionamiento del sistema. Si bien este enfoque ciertamente es exitoso, también hace que el sistema sea costoso, pesado e ineficaz.
La idea de la actuación de alta redundancia (HRA) está inspirada en la musculatura humana. Un músculo se compone de muchas células musculares individuales, cada una de las cuales aporta sólo una mínima contribución a la fuerza y al recorrido del músculo. Estas propiedades permiten que el músculo en su conjunto sea altamente resistente al daño de las células individuales.
El objetivo de la actuación de alta redundancia no es producir músculos hechos por el hombre, sino utilizar el mismo principio de cooperación en los actuadores técnicos para proporcionar una tolerancia intrínseca a las fallas. Para lograr esto, se ensambla una gran cantidad de pequeños elementos actuadores en paralelo y en serie para formar un actuador (consulte Circuitos en serie y en paralelo ).