Design and control of a Bowden-cable driven magnetic resonance imaging compatible series-elastic actuator
Bowden-kablosu tahrikli manyetik rezonans görüntülemesi uyumlu seri elastik eyleyici tasarım ve kontrolü
- Tez No: 478677
- Danışmanlar: DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizyoterapi ve Rehabilitasyon, Mekatronik Mühendisliği, Physiotherapy and Rehabilitation, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Manyetik rezonans görüntülemesi (MRG) ortamında bulunan güçlü manyetik alan, robotik rehabilitasyon sistemlerinin MRG prosedürüne entegrasyonunu sınırlandırmaktadır. MRG görüntülerini manyetik alanın kuvvetini arttırarak iyileştirme konusundaki eğilim, MRG uyumlu rehabilitasyon cihazları üstündeki çift yönlü uyumluluk sınırlamalarını sıkılaştırmaktadır. Bu tezde, çift yönlü MRG uyumluluğunu en yüksek düzeyde sağlayan, düşük maliyetli, Bowden-kablosu tahrikli dönel bir seri elastik eyleyici olan MRI-VisAct'ın tasarımı, denetimi ve karakterizasyonu sunulmaktadır. MRI-VisAct'ın mıknatıs odasına konumlandırılan parçaları yalıtkan, diyamanyetik MRG uyumlu malzemelerden üretilirken, cihazın ferromanyetik/paramanyetik kısımları mıknatıs odasının dışında bulunan kontrol odasında konumlandırılmıştır. Kuvvet ve veri aktarımı sırasıyla Bowden-kabloları ve fiber-optik kablolar ile sağlanmaktadır. Bu düzenleme beyin görüntülemesi esnasında oluşabilecek bozulmaların en düşük düzeye indirilmesini, güvenlik risklerinin ortadan kaldırılmasını ve cihaz performansının manyetik alandan etkilenmemesini sağlamaktadır. MRI-VisAct seri visko-elastik eyleme ile sağlanan kapalı döngü tork denetimi altında çalışmaktadır. Cihaz modüler bir yapıda olup, daha yüksek serbestlik derecesine sahip cihazların yapı taşı olarak kullanılabilmektedir.
Özet (Çeviri)
Presence of the strong magnetic elds in the Magnetic Resonance Imaging (MRI) environment limits the integration of robotic rehabilitation systems to the MRI process. The tendency to improve imaging quality by the ampli cation of magnetic eld strength further tightens the bidirectional compatibility constraints on MRI compatible rehabilitation devices. In this thesis, the design, control, and characterization of MRI-VisAct|a low-cost, Bowden cable-actuated rotary series viscoelastic actuator that ful lls the bidirectional compatibility requirements to the maximum extend, are presented. Components of MRI-VisAct that are placed in the magnet room are built using nonconductive, diamagnetic MRI compatible materials, while ferromagnetic/ paramagnetic components are placed in the control room, located outside the MRI room. Power and data transmission are achieved through Bowden-cables and ber optics, respectively. This arrangement ensures that neuro-imaging artifacts are minimized, while safety hazards are eliminated, and the device performance is not a ected by the magnetic eld. MRI-VisAct works under closed-loop torque control enabled through series viscoelastic actuation. MRI-VisAct is fully customizable; it can serve as the building block of higher degrees of freedom MRI compatible roboticdevices.
Benzer Tezler
- Design, control and implementation of CoCoA: A human-friendly autonomous service robot
Güvenli servis robotu CoCoA'nın insan uyumlu tasarımı, kontrolü ve hayata geçirilmesi
GÖKAY ÇORUHLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Design, control and user evaluations of a self-aligning knee exoskeleton
Kendinden hizalamalı diz dış iskeletinin tasarımı, kontrolü ve kullanıcı değerlendirmeleri
ÇAĞATAY IRMAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Design and tele-impedance control of a variable stiffness transradial hand prosthesis
Değişken esnekliğe sahip dirsek altı el protezinin tasarımı ve uzaktan empedans kontrolü
ELİF HOCAOĞLU ÇETİNSOY
Doktora
İngilizce
2014
BiyoteknolojiSabancı ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Design, ımplementation and control of self-aligning, bowden cable-driven, series elastic exoskeletons for lower extremity rehabilitation
Kendini hizalayan, bowden kablo sürülü, seri elastik eyleyicili alt ekstremite rehabilitasyonu amaçlı dışiskeletlerin tasarımı, uygulaması ve kontrolü
BEŞİR ÇELEBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Mikrometeorolojik yöntemlerle bitkilerin enerji akılarının belirlenmesi
Determination of energy fluxes of crops by using micrometeorological methods
YUNUS ÖZKOCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT ŞAYLAN