Diplomová práce se zabývá návrhem a realizací úchopového systému využívajícího magnetickou kapalinu určeného primárně pro aplikace magneticky řízených robotů. Teoretická část diplomové práce se zaměřuje na současně vyvíjené aplikace magneticky řízených mikro-robotů a magnetickou kapalinu a její vlastnosti. Vlastní návrhy úchopových systémů lze rozdělit do dvou hlavních skupin: úchopové systémy využívající flexibilního váčku s magnetickou kapalinou a úchopové systémy využívající směs magnetické kapaliny a silikonu. Diplomová práce je dále zaměřena na výrobu prototypů navržených úchopových systémů, experimentální ověření jejich funkčnosti a princip jejich využití.
Anotace v angličtině
This master thesis deals with the design and realization of a ferrofluid based gripper system which is primarily designed for magnetically guided robot applications. The theoretical part of the master thesis focuses on the currently developed applications of magnetically guided micro-robots and ferrofluids and their properties. The actual designs of the gripper system can be divided into two main groups: gripper systems that uses a ferrofluid filled flexible pocket and gripper systems that uses a mixture of ferrofluid and silicon. The master thesis is further focused on the designed gripper system prototypes production, experimental verification of their functionality and the principle of their utilization.
Diplomová práce se zabývá návrhem a realizací úchopového systému využívajícího magnetickou kapalinu určeného primárně pro aplikace magneticky řízených robotů. Teoretická část diplomové práce se zaměřuje na současně vyvíjené aplikace magneticky řízených mikro-robotů a magnetickou kapalinu a její vlastnosti. Vlastní návrhy úchopových systémů lze rozdělit do dvou hlavních skupin: úchopové systémy využívající flexibilního váčku s magnetickou kapalinou a úchopové systémy využívající směs magnetické kapaliny a silikonu. Diplomová práce je dále zaměřena na výrobu prototypů navržených úchopových systémů, experimentální ověření jejich funkčnosti a princip jejich využití.
Anotace v angličtině
This master thesis deals with the design and realization of a ferrofluid based gripper system which is primarily designed for magnetically guided robot applications. The theoretical part of the master thesis focuses on the currently developed applications of magnetically guided micro-robots and ferrofluids and their properties. The actual designs of the gripper system can be divided into two main groups: gripper systems that uses a ferrofluid filled flexible pocket and gripper systems that uses a mixture of ferrofluid and silicon. The master thesis is further focused on the designed gripper system prototypes production, experimental verification of their functionality and the principle of their utilization.
Zpracujte rešerši současných robotických systémů pro manipulace na velmi malých rozměrových škálách a dále rešerši robotických chapadel.
Proveďte základní teoretický rozbor magnetických kapalin s ohledem na jejich mechanické vlastnosti.
Navrhněte prototyp úchopového systému využívajícího magnetickou kapalinu.
Sestavte prototyp a proveďte jeho experimentální ověření.
Zhodnoťte možnosti využití navrženého systému jako chapadla pro miniaturní roboty ovládané magnetickým polem.
Zásady pro vypracování
Zpracujte rešerši současných robotických systémů pro manipulace na velmi malých rozměrových škálách a dále rešerši robotických chapadel.
Proveďte základní teoretický rozbor magnetických kapalin s ohledem na jejich mechanické vlastnosti.
Navrhněte prototyp úchopového systému využívajícího magnetickou kapalinu.
Sestavte prototyp a proveďte jeho experimentální ověření.
Zhodnoťte možnosti využití navrženého systému jako chapadla pro miniaturní roboty ovládané magnetickým polem.
Seznam doporučené literatury
HUSÁK, Miroslav. Mikrosenzory a mikroaktuátory. Academia, 2008.
TRIVEDI, Deepak, et al. Soft robotics: Biological inspiration, state of the art, and future research. Applied Bionics and Biomechanics, 2008, 5.3: 99-117.
SCHERER, Claudio; FIGUEIREDO NETO, Antonio Martins. Ferrofluids: properties and applications. Brazilian Journal of Physics, 2005, 35.3A: 718-727.
ODENBACH, S. Ferrofluids - magnetically controlled suspensions. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2003, 217.1: 171-178.
GALCHEV, T.; BARUTCU, D.; PAUL, O. A gap-varying electrostatic transducer utilizing ferrofluid-based actuation for motion harvesting. In: Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), 2014 IEEE 27th International Conference on. IEEE, 2014. p. 350-353.
Seznam doporučené literatury
HUSÁK, Miroslav. Mikrosenzory a mikroaktuátory. Academia, 2008.
TRIVEDI, Deepak, et al. Soft robotics: Biological inspiration, state of the art, and future research. Applied Bionics and Biomechanics, 2008, 5.3: 99-117.
SCHERER, Claudio; FIGUEIREDO NETO, Antonio Martins. Ferrofluids: properties and applications. Brazilian Journal of Physics, 2005, 35.3A: 718-727.
ODENBACH, S. Ferrofluids - magnetically controlled suspensions. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2003, 217.1: 171-178.
GALCHEV, T.; BARUTCU, D.; PAUL, O. A gap-varying electrostatic transducer utilizing ferrofluid-based actuation for motion harvesting. In: Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), 2014 IEEE 27th International Conference on. IEEE, 2014. p. 350-353.