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Aufbau eines rekonfigurierbaren Joysticks auf Basis von magneto-rheologischen Elastomeren

Bilz, Johannes :
Aufbau eines rekonfigurierbaren Joysticks auf Basis von magneto-rheologischen Elastomeren.
Technische Universität Darmstadt , Darmstadt
[Masterarbeit], (2015)

Kurzbeschreibung (Abstract)

In dieser Arbeit werden Aktoren auf Basis von magneto-rheologischen Elastomeren (MRE) entwickelt, welche in der Lage sind die Funktionselemente „einstellbare Feder“ und „einstellbare Bremse“ in haptischen Systemen nachzubilden. MRE sind Elastomere, meist auf Silikonbasis, mit in der Polymermatrix eingebetteten magnetisch aktiven Partikeln. Dadurch ändern sich ihre viskoelastischen Eigenschaften unter Magnetfeldeinfluss reversibel. Bisher existieren weder haptische Anwendungen auf Basis von MRE, noch solche bei denen ein Nachbilden von Federn und Bremsen erforderlich ist. Deshalb wird in dieser Arbeit der Schwerpunkt auf die Untersuchung der Eignung von MRE für haptische Systeme gelegt. Es wird erarbeitet, wie die Änderung von Nachgiebigkeit und viskoser Reibung durch externe Magnetfelder beeinflusst werden kann, um diese unabhängig von einander einstellen zu können. Die Einflussparameter Partikelgröße, Partikelkonzentration, Belastungsart des MRE (Zug, Torsion, Scherung, Biegung) und Isotropie werden analysiert, durch Messungen verifiziert und daraus Gestaltungsrichtlinien abgeleitet. Die Federeigenschaften sind für MRE mit 40�m großen, anisotrop verteilten, Partikeln und einer Belastung auf Zug, parallel zur Magnetfeldrichtung, maximal. Die Bremseigenschaften sind für gemischte Partikel mit 5

Typ des Eintrags: Masterarbeit
Erschienen: 2015
Autor(en): Bilz, Johannes
Titel: Aufbau eines rekonfigurierbaren Joysticks auf Basis von magneto-rheologischen Elastomeren
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

In dieser Arbeit werden Aktoren auf Basis von magneto-rheologischen Elastomeren (MRE) entwickelt, welche in der Lage sind die Funktionselemente „einstellbare Feder“ und „einstellbare Bremse“ in haptischen Systemen nachzubilden. MRE sind Elastomere, meist auf Silikonbasis, mit in der Polymermatrix eingebetteten magnetisch aktiven Partikeln. Dadurch ändern sich ihre viskoelastischen Eigenschaften unter Magnetfeldeinfluss reversibel. Bisher existieren weder haptische Anwendungen auf Basis von MRE, noch solche bei denen ein Nachbilden von Federn und Bremsen erforderlich ist. Deshalb wird in dieser Arbeit der Schwerpunkt auf die Untersuchung der Eignung von MRE für haptische Systeme gelegt. Es wird erarbeitet, wie die Änderung von Nachgiebigkeit und viskoser Reibung durch externe Magnetfelder beeinflusst werden kann, um diese unabhängig von einander einstellen zu können. Die Einflussparameter Partikelgröße, Partikelkonzentration, Belastungsart des MRE (Zug, Torsion, Scherung, Biegung) und Isotropie werden analysiert, durch Messungen verifiziert und daraus Gestaltungsrichtlinien abgeleitet. Die Federeigenschaften sind für MRE mit 40�m großen, anisotrop verteilten, Partikeln und einer Belastung auf Zug, parallel zur Magnetfeldrichtung, maximal. Die Bremseigenschaften sind für gemischte Partikel mit 5

Ort: Darmstadt
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen > Mikrotechnik und Elektromechanische Systeme
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen > Mess- und Sensortechnik
Hinterlegungsdatum: 24 Apr 2017 15:09
Gutachter / Prüfer: Kupnik, Prof. Mario ; Hatzfeld, Dr.-Ing. Christian
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