The design and analysis of a monolithic gripper mechanism for microscopic tests

• Autorzy: Brewczyński Damian , Tora Grzegorz

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737xct.19.111.11035

Warianty tytułu

PL

Projekt i analiza monolitycznego mechanizmu chwytaka do badań mikroskopowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the design and results of mechanism research. A lever mechanism for a gripper was made using monolith technology with constrictions in which the deformations correspond to limited rotation of the links. Unidirectional movement of the drive link is reduced and simultaneously converted into movement of the jaw clamp. Temporary centres of rotation were used to obtain the symmetrical and perpendicular movement of the two ends of the clamp in relation to its axis of symmetry. Computer simulations and tests were performed on a prototype of the gripper mechanism, confirming the adopted predictions of the device’s operation.

PL

W pracy przedstawiono projekt i wyniki badań mechanizmu chwytaka. Mechanizm dźwigniowy robota wykonano w technologii monolitu z przewężeniami, w których odkształcenia odpowiadają ograniczonym obrotom ogniw. Jednokierunkowy ruch ogniwa napędowego zostaje zredukowany, a następnie zamieniony na ruch zacisku szczęk. Wykorzystano chwilowe środki obrotu w celu uzyskania symetrycznego i prostopadłego ruchu dwóch końców zacisku względem jego osi symetrii. Wykonano symulacje komputerowe i badania na prototypie robota, potwierdzające przyjęte założenia pracy urządzenia.

Słowa kluczowe

EN

microgripper; kinematic analysis; prototype testing

PL

mikrochwytak; analiza kinematyczna; badania prototypu

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Technical Transactions
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 116, iss. 10
• Strony: 129--137
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., wz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Brewczyński Damian

• Laboratory of Techno-Climatic Research and Heavy Duty Machines, Faculty of Mechanical Engineering, Cracow University of Technology

autor

Tora Grzegorz

• Laboratory of Techno-Climatic Research and Heavy Duty Machines, Faculty of Mechanical Engineering, Cracow University of Technology

Bibliografia

• [1] Vijayasai A.P., Sivakumar G., Mulsow M., Lacouture S., Holness A., Dallas T.E., Haptic controlled three degree-of-freedom microgripper system for assembly of detachable surface-micromachined MEMS, Sensors and Actuators A: Physical 179/2012, 328–336.
• [2] Anis Y.H., Holl M.R., Meldrum D., Automated vision-based selection and placement of single cells in microwell array formats, 4th IEEE Conference on Automation Science and Engineering, 23–26 August 2008, 315–320.
• [3] Geng R.-R., Mills J.K., Yao Z.-Y., Design and analysis of a novel 3-DOF spatial parallel microgripper driven by LUMs, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 42/2016, 147–155.
• [4] Belfiore N.P., Simeone P., Inverse kinetostatic analysis of compliant four-bar linkages, Mechanism and Machine Theory 69/2013, 350–372.
• [5] Kim J.-J., Choi Y.-M., Ahn D., Hwang B., Gweon D.-G., Jeong J., A millimeter-range flexure-based nano-positioning stage using a self-guided displacement amplification mechanism, Mechanism and Machine Theory 50/2012, 109–120.
• [6] AbuZaiter A., Nafea M., Sultan Mohamed Ali M., Development of a shape-memory-alloy micromanipulator based on integrated bimorph microactuators, Mechatronics 38/2016, 16–28.
• [7] Kim K., Liu X., Zhang Y., Sun Y., Nanonewton force-controlled manipulation of biological cells using a monolithic MEMS microgripper with two-axis force feedback, Journal of Micromechanics and Microengineering 18/2008, 1–8.
• [8] Cecchi R., Verotti M., Capata R., Dochshanov A., Broggiato G.B., Crescenzi R., Balucani M., Natali S., Razzano G., Lucchese F., Bagolini A., Bellutti P., Sciubba E., Belfiore N.P., Development of Micro-Grippers for Tissue and Cell Manipulation with Direct Morphological Comparison, Micromachines 6/2015, 1710–1728.
• [9] Chace M.A., Development and application of vector mathematics for kinematic analysis of three-dimensional mechanisms, Doctoral dissertation, University of Michigan, 1964.

Uwagi

EN

Section "Mechanics"

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).