عنوان پایان‌نامه
طراحی کنترلی به منظور هدایت میکروروبات در سیستم خونرسانی بدن
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکاترونیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس کیش شماره ثبت: 926;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58140
- تاریخ دفاع
- ۱۲ بهمن ۱۳۹۱
- دانشجو
- مهران حاجی آخوندزاده
- استاد راهنما
- محمدرضا حایری یزدی
- چکیده
- در این پژوهش با مدل¬سازی حرکت یک‌بعدی میکروربات کروی که از ذرات مغناطیسی سخت ساخته شده است و در حال حرکت در یکی از شریان‌های بدن در جهت جریان خون می‌باشد، میزان گرادیان‌های مورد نیاز برای اعمال حرکت به آن معین خواهد گردید و با دیدگاهی متفاوت از کارهای انجام‌گرفته در این زمینه، سیستمی متشکل از یک جفت کویل مکسول و یک جفت کویل هلمهولتز برای کنترل حرکت این میکروربات، به صورت بهینه طراحی می‌گردد. در مدل دینامیکی ارائه شده در این پژوهش، نیروهای هیدرودینامیکی اعمالی به ذره، نیروهای الکترومغناطیسی وارده از طریق سیستم کنترل حرکت، اثر قطر عروق بر جریان خون در اطراف میکروربات و نیز خاصیت غیر نیوتنی بودن سیال خون، لحاظ گردیده است. همچنین در طراحی بهینه سیستم الکترومغناطیسی ارائه شده در این پژوهش، پارامترهایی همچون امپدانس کویل‌ها، فرکانس رزونانس کویل¬ها، جانمایی¬فیزیکی و ابعاد کویل‌ها، میزان و نوع سیم¬های مورد استفاده در سیم¬پیچی کویل¬ها، نوع سیستم تامین کننده توان الکتریکی و نیز اندازه میدان‌ها و گرادیان‌های مورد نیاز لحاظ گردیده است. فرآیند بهینه‌سازی مورد استفاده در این پژوهش، الگوریتمی چند هدفه می‌باشد که توسط آن محدوده ایده‌آلی برای پارامترهای طراحی، یافت خواهد گردید. در نهایت با استفاده از خط‌مشی ارائه گردیده در این پژوهش و با تعمیم و اصلاح روش‌های پیشنهادی، در آینده می‌توان برای میکروربات‌هایی با اشکالی متفاوت از شکل کروی سیستم‌های کنترلی باابعاد گوناگون طراحی نمود.
- Abstract
- Modeling of the force exerted to a spherical micro robot in a vessel is the main purpose of this research. The aim of this modeling and simulation is to control spherical particles in cardiovascular system. In section 1, we describe a history of micro robot and electromagnetic actuation systems which delivers ferromagnetic particles in blood vessels. In section 2 the main hydrodynamic model will develop and simulate subjected to a periodic flow express the nonlinearity of blood flow. In section 3 we describe and model the electromagnetic properties of micro robot and develop a model which could imply the control low for manipulation of our micro spherical robot. In section 4 a kind of optimum electromagnetic actuation system will design and fabricate which all the tests show the validation of our mechanical and electromagnetic models. finally In section 5 we will show the previous works and conclution.
