Rörup, Hermke (2007)
Entwicklung eines Funktionsmusters der Kinematik von INKOMAN.
Technische Universität Darmstadt
Diplom- oder Magisterarbeit, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
Zusammenfassung:
Innerhalb des Projekts FUSION wird ein Stab-Gelenk-Mechanismus für einen neuartigen intrakorporalen Manipulator (INKOMAN) zum Einsatz in der minimal-invasiven Chirurgie entwickelt. Dieser stellt dem Operateur weitere Freiheitsgerade für die Feinpositionierung eines Werkzeugs zur Verfügung. Ein existierender Vorschlag für diesen Mechanismus ist als Parallelkinematik mit vier kinematischen Ketten und gestellfesten Linearaktoren ausgeführt.
In dieser Arbeit soll der Zusammenhang zwischen der Stellung der Systemkette und den dazugehörigen Aktorstellungen (Die Inverse Kinematik) bestimmt werden, bevor ein Funktionsmuster mit der Technologie selektives Lasersintern (SLS) erarbeitet wird.
Die angestrebte analytische Lösung des inverskinematischen Problems, das mit Hilfe der Denavit-Hartenberg-Methode (DHM) erstellt wurde, konnte nicht gefunden werden, so dass nun ein numerischer Ansatz verfolgt wird. Mittels dem Simulationstool Matlab/Simulink-SimMechanics wird eine numerische Abschätzung des Arbeitsraums des Mechanismus durchgeführt. Ein weiteres Ergebnis der Simulation sind die Stellungen der passiven Gelenke des Mechanismus. Der Mechanismus, der als Einwegartikel in Spritzguss ausgeführt werden soll, wurde in verschiedenen Varianten in ProEngineer konstruiert und mittels SLS gefertigt. Die Anwendung der Technologie SLS stellte sich bei einer räumlichen Struktur, auf Grund des schichtweisen Aufbaus und kleinen Abmessungen, als problematisch heraus. Messtechnische Untersuchungen zeigen, dass der so erstellte Mechanismus durch die parasitären Nachgiebigkeiten in den Festkörpergelenken mit festgebremsten Aktoren nicht als steif betrachtet werden kann. Eine Belastung an der Werkzeugplattform in z-Richtung stellt sich, anders als die Belastung mit einem Moment, als unproblematisch heraus.
| Typ des Eintrags: | Diplom- oder Magisterarbeit |
|---|---|
| Erschienen: | 2007 |
| Autor(en): | Rörup, Hermke |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | Entwicklung eines Funktionsmusters der Kinematik von INKOMAN |
| Sprache: | Deutsch |
| Referenten: | Röse, Dipl.-Ing. Andreas ; Schlaak, Prof. Dr.- Helmut Friedrich |
| Publikationsjahr: | 4 Dezember 2007 |
| Zugehörige Links: | |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | Zusammenfassung: Innerhalb des Projekts FUSION wird ein Stab-Gelenk-Mechanismus für einen neuartigen intrakorporalen Manipulator (INKOMAN) zum Einsatz in der minimal-invasiven Chirurgie entwickelt. Dieser stellt dem Operateur weitere Freiheitsgerade für die Feinpositionierung eines Werkzeugs zur Verfügung. Ein existierender Vorschlag für diesen Mechanismus ist als Parallelkinematik mit vier kinematischen Ketten und gestellfesten Linearaktoren ausgeführt. In dieser Arbeit soll der Zusammenhang zwischen der Stellung der Systemkette und den dazugehörigen Aktorstellungen (Die Inverse Kinematik) bestimmt werden, bevor ein Funktionsmuster mit der Technologie selektives Lasersintern (SLS) erarbeitet wird. Die angestrebte analytische Lösung des inverskinematischen Problems, das mit Hilfe der Denavit-Hartenberg-Methode (DHM) erstellt wurde, konnte nicht gefunden werden, so dass nun ein numerischer Ansatz verfolgt wird. Mittels dem Simulationstool Matlab/Simulink-SimMechanics wird eine numerische Abschätzung des Arbeitsraums des Mechanismus durchgeführt. Ein weiteres Ergebnis der Simulation sind die Stellungen der passiven Gelenke des Mechanismus. Der Mechanismus, der als Einwegartikel in Spritzguss ausgeführt werden soll, wurde in verschiedenen Varianten in ProEngineer konstruiert und mittels SLS gefertigt. Die Anwendung der Technologie SLS stellte sich bei einer räumlichen Struktur, auf Grund des schichtweisen Aufbaus und kleinen Abmessungen, als problematisch heraus. Messtechnische Untersuchungen zeigen, dass der so erstellte Mechanismus durch die parasitären Nachgiebigkeiten in den Festkörpergelenken mit festgebremsten Aktoren nicht als steif betrachtet werden kann. Eine Belastung an der Werkzeugplattform in z-Richtung stellt sich, anders als die Belastung mit einem Moment, als unproblematisch heraus. |
| Freie Schlagworte: | Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Festkörpergelenk monolithisch, Kinematische Struktur parallel, Lasersintern, Thermoplast |
| ID-Nummer: | 17/24 EMKD 1661 |
| Zusätzliche Informationen: | EMK-spezifische Daten: Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate, Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKD 1661 Art der Arbeit: Diplomarbeit Beginn Datum: 30-05-2007 Ende Datum: 04-12-2007 Querverweis: keiner Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik (ETiT) Vertiefungsrichtung: Mikro- und Feinwerktechnik (MFT) Abschluss: Diplom (MFT) |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen (aufgelöst 18.12.2018) 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Mikrotechnik und Elektromechanische Systeme |
| Hinterlegungsdatum: | 06 Sep 2011 15:43 |
| Letzte Änderung: | 05 Mär 2013 09:53 |
| PPN: | |
| Referenten: | Röse, Dipl.-Ing. Andreas ; Schlaak, Prof. Dr.- Helmut Friedrich |
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