Bir mikrorobotun düzlemsel hareketinin elektromanyetik aktüatör yardımıyla kontrolü
Planar motion control of a microrobot by using electromagnetic actuator
Yazar: HASAN ÇEVİK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. LEVENT ÇETİN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering

Özet:
Bu çalışma, tek eksenli sistematik hareket kabiliyetine sahip kutup çiftlerinden oluşan elektromanyetik aktüatör sistemi ile mikro robotun yatay düzlem üzerinde temassız hareketinin gerçekleştirilmesine yönelik yeni bir metot ileri sürmektedir. Elektromanyetik kutup çiftlerinin konum ve akım kontrolü ile aktüatör sistemi tarafından meydana getirilen manyetik alan karakterinin, belirli bir çalışma alanında biçimlendirilmesi gerçekleştirilmektedir. Manyetik alan karakteri biçimlendirilmesi ile çalışma alanı üzerinde, manyetik akı yoğunluğunun şiddetinin ve yönünün kontrolü sağlanmaktadır. Manyetik akı yoğunluğu şiddeti ve yönü, mikro robot üzerine etkiyecek manyetik tork ve kuvvetin şiddetini ve yönünü belirleyerek hareketi gerçeklemektedir. Ayrıca, elektromanyetik kutup çiftlerinin konum kontrolü ile mikro robotun hareketini gerçekleyecek manyetik akı yoğunluğu özelliklerine sahip çalışma alanının, düzlem üzerinde yer değiştirebilmesi sağlanmaktadır. Tasarlanan aktüatör sisteminin bu özelliği, mikro robota daha geniş bir çalışma alanında hareket kabiliyeti kazandırmaktadır.
İlk olarak, mikro robota belirli bir çalışma alanında gerekli hareket enerjisini sağlayacak elektromanyetik aktüatör sisteminin tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarımı meydana getiren tüm yapısal ve işlevsel parametreler; elektromanyetik teori ve nümerik analiz yöntemleri kullanılarak geliştirilen sistematik tasarım metodu ile belirlenmiştir. 
Sonrasında, belirlenen çalışma alanının genişletilmesine yönelik olarak elektromanyetik kutup sisteminin sistematik hareketi yapılandırılmıştır. 
Son olarak ise, üretilen elektromanyetik aktüatör sistemi tarafından hareketi gerçeklenen, belirli özelliklere sahip mikro robotun çalışma alanı üzerindeki hareketi incelenmiş ve iyileştirme çalışmaları yapılmıştır.

Abstract:
This study proposes a new contactless actuation method for planar motion of a microrobot, which uses an electromagnetic actuator system consists of pole pairs which can make uniaxial systematic movement. Magnetic field on the work space,  is obtained by controlling the position and current of the electromagnetic poles. The strength and direction of magnetic flux density on the work space is controlled by generated magnetic field. Eventually, the magnetic flux density on work space determines the strength and direction of the magnetic torque and force. Also, the work space can be enhanced by the motion of the electromagnetic poles. This feature of the designed actuator system is to move microrobot move on larger work space.
Firstly, electromagnetic actuator system was designed which provides the necessary kinetic energy to move on the ROI for microrobot. All structural and functional design parameters were determined by systematic design method which was developed by using electromagnetic theory and numerical analysis methods.
Secondly, the systematic movement of the electromagnetic poles was configured to extend the work area.
Finally, the microrobot 2D movement, that is generated by electromagnetic actuator system, was examined on the experiments setup and the improvement works were carried out.