A high accurate positioning and manipulation technique for untethered microrobots

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Ali Anıl Demirçalı

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hüseyin Üvet

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

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.