Geri Dön

A high accurate positioning and manipulation technique for untethered microrobots

Mekanik temassız mikro robotlar için yüksek doğruluklu konumlandırma ve manipülasyon tekniği

  1. Tez No: 467751
  2. Yazar: ALİ ANIL DEMİRÇALI
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN ÜVET
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 95

Özet

Bu çalışmada, diamagnetic levitasyonla sıvı ortamda yüksek hassasiyet pozisyonel hareket kabiliyeti olan bir mikrodobot manipülasyon tekniği sunulmuştur. Mikro robotların, harici olarak uygulanan manyetik kuvvetler aracılığıyla bağsız manipülasyonu, özellikle tıbbi ve biyolojik uygulamalar için potansiyeli nedeniyle umut verici bir araştırma alanı olarak ortaya çıkmaktadır. Sunulan yöntemin amacı, yüksek hassasiyetli bir hareket elde etmek için alt tabaka yüzeyi ile mikro çubuk arasındaki sürtünme kuvvetini ortadan kaldırmaktır. Önerilen yöntemle, pirolitik grafit üzerinde levitated mikrodobanın hassas (nano) konumlandırılması gösterilmiştir. Önerilen tekniğin uygulanabilirliği, matematiksel model, FEM analizi ve deney sonuçları ile desteklenerek başarıyla kanıtlanmıştır. Mikro robotu dengelenmiş bir konumda havadan geçirmek için gereken manyetik kuvvet belirlendi. Z ekseni üzerindeki kaldırıcı mıknatısın konumuna bağlı olarak değişen kuvvet değerine göre, sıvı içindeki mikro roobotun havaya kaldırma yüksekliği FEM analizi ile belirlendi ve ayrıca deney sonuçları gösterildi. Deney sonuçlarına göre, mikrodobot, değişken hızlarda ve havatlama yüksekliklerinde yüksek doğrulukla istenen yörünge izleyebilir. Nano düzeydeki konumlandırma hassasiyeti sayesinde, önceden belirlenmiş yörüngelerde (sinüzoidal veya dairesel) istenilen hareket elde edilebilir. Güçlü elektromıknatıslar veya daha büyük daimi mıknatıslar kullanmak yerine, sunulan mikro manipülasyon tekniği ile mikro platformlar sıvı bir ortamda 3 boyutlu uzayda hareket edebilirler.

Özet (Çeviri)

In this study, a microrobot manipulation technique with high precision positional ability to move in a liquid environment with diamagnetic levitation has been presented. Untethered manipulation of microrobots by means of externally applied magnetic forces has been emerging as a promising field of research, particularly due to its potential for medical and biological applications. Purpose of the presented method is to eliminate friction force between surface of the substrate and microrobot so that a high accuracy motion can be achieved. With the proposed method, precise (nano) positioning of levitated microrobot on the pyrolytic graphite is demonstrated. The applicability of the proposed technique has been successfully proved by supporting it with the mathematical model, FEM analysis and experimental results. The magnetic force, which is required to levitate microrobot at a stabilized position, was determined. According to the varying force value depending on the position of the lifter magnet on z-axis, the levitation height of microrobot in the liquid was determined by FEM analysis and also shown by the experimental results. According to experimental results, the microrobot can follow to desired trajectory with high accuracy at variable speeds and levitation heights. Due to the positioning accuracy at nano-level, desired locomotion can be achieved in pre-specified trajectories (sinusoidal or circular). Instead of using strong electromagnets or bigger permanent magnets, microrobots can move in 3-dimensional space in a liquid environment with the presented manipulation technique.

Benzer Tezler

  1. Haptic manipulation of microspheres using optical tweezers under the guidance of artificial potential fields

    Mikrokürelerin yapay potansiyel alanlar yardımı ile optik cımbız kullanılarak haptik manipülasyonu

    İBRAHİM BÜKÜŞOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. ÇAĞATAY BAŞDOĞAN

  2. Sahte GPS sinyallerine karşı gömülü sistem tasarımı ve mekatronik sistemlerde uygulanması

    Embedded system design against spoofing GPS signals and its application in mechatronic systems

    MUSTAFA TANIŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN

  3. İstanbul-Paşaköy-B.Bakkalköy arası enerji nakil hattı kamulaştırma bilgi sistemi pilot çalışması

    Başlık çevirisi yok

    NURAY BAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GONCA COŞKUN

  4. Manipulatör kontrolü için çok değişkenli adaptif PID regülatör

    Multivariable adaptive pid regulatör for manipulator control

    A.SELÇUK TEKDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1991

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ. DR. CAN ÖZSOY

  5. 6 serbestlik dereceli rotasyonel stewart platformu tasarımı ve yüzey pürüzlülük ölçümlerinde eğim sensörü ile konum kontrolü

    Designing 6 degrees of freedom rotary stewart platform and positioning using tilt sensor during the surface roughness measurement

    ENES UĞUROĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SIDDIK MURAT YEŞİLOĞLU