Topology Optimized Design, Microfabrication and Characterization of Electro-Thermally Driven Microgripper

Rubio, Wilfredo Montealegre; Silva, Emilío Carlos Nelli; Bordatchev, Evgueni V.; Zeman, Marco J F

doi:10.1177/1045389x08093548

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“…However, there are also various limitations related to this technology particularly when using Nickel-Titanium material for its fabrication. These limitations include inefficient energy usage, slow response, high heat during operation and hysteresis and fatigue issues (Choudhary and Kaur 2016;Nemat-Nasser and Guo 2006;Rubio et al 2009). Another limitation of this system is that the response given by the material is often unpredictable, which often leads to the actuator producing unknown positions whilst between the open and closed states (Fu et al 2012).…”

Section: Shape Memory Alloy Microgrippermentioning

confidence: 99%

Microgripper design and evaluation for automated µ-wire assembly: a survey

2020

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Microgrippers are commonly used for micromanipulation of micro-objects from 1 to 100 lm and attain features of reliable accuracy, low cost, wide jaw aperture and variable applied force. This paper aim is to review the design of different microgrippers which can manipulate and assemble l-wire to PCB connectors. A review was conducted on microgrippers' technologies, comparing fundamental components of structure and actuators' types, which determined the most suitable design for the required micromanipulation task. Various microgrippers' design was explored to examine the suitability and the execution of requirements needed for successful micromanipulation.

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Section: Shape Memory Alloy Microgrippermentioning

confidence: 99%

Microgripper design and evaluation for automated µ-wire assembly: a survey

2020

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“…BRIGHT, 1997). No projeto de microsistemas ETM têm sido utilizados enfoques intuitivos (ANDERSEN et al, 2009;ELBUKEN et al, 2008;DUC et al, 2008;TSAI;LEI;SUDIN, 2005;YAN;KHAJEPOUR;MANSOUR, 2003;PARK et al, 2001;QUE;, baseados em aproximações genéricas e sistemáticas, como o Método de Otimização Topológica (MOT), (RUBIO et al, 2009;SIGMUND, 2001bSIGMUND, , 2001c ou utilizando outros enfoques de otimização (KARBASI et al, 2010;KUNG;LEE, 2002). O MOT já foi utilizado com sucesso na solução de diversos problemas como os projetos de mecanismos flexíveis NISHIWAKI et al, 1998;SIGMUND, 1997…”

Section: Apêndice B -unclassified

“…Em problemas multifísicos envolvendo o domínio térmico, encontram-se trabalhos em: Materiais com microestruturas apresentando propriedades termoelásticas extremas (SIGMUND;TORQUATO, 1997TORQUATO, , 1996, microsistemas ETM (YIN;ANANTHASURESH, 2002;SIGMUND, 2001b;SIGMUND, 2001c;MOULTON;JONSMANN;SIGMUND;BOUWSTRA, 1999aBOUWSTRA, , 1999b, transferência de calor em estado estacionário com predominância do fenômeno da convecção (BRUNS, 2007), problemas de condução de calor com carregamentos térmicos dependentes do projeto (IGA et al, 2009;GAO et al, 2008), microgarras com atuação ETM (RUBIO et al, 2009;…”

Section: Estado Da Arteunclassified

“…As três abordagens fundamentais em otimização são: otimização paramétrica ("size optimization"), otimização de forma ("shape optimization"), e OT ("Topology Optimization"), (CHRISTENSEN;KLARBRING, 2009;GÜRDAL, 1992 (SVANBERG, 1987). Na Figura 13 é mostrado o procedimento para um projeto de um microsistema ETM empregando o MOT (RUBIO et al, 2009). Inicialmente é definido o objetivo do projeto, que neste caso é a maximização do percurso de fechamento de uma microgarra que age sobre uma peça de trabalho de rigidez K, representada por uma mola.…”

Section: Métodos De Otimizaçãounclassified

“…Moreover, the final topologies are obtained by a shape interpretation algorithm and the dynamic optimization result is compared with steady-state optimization, which is implemented for comparative purposes. (LIU et al, 2010;ANDERSEN et al, 2009;MARINIS, 2009;RUBIO et al, 2009;ISHIHARA;ARAI;FUKUDA, 1996). Na atualidade, a área de MEMS representa um mercado mundial com predições de crescimento da ordem US$ 40 bilhões em 2015 e US$ 200 bilhões em 2025 (MARINIS, 2009).…”

Section: Introductionunclassified

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Projeto de microsistemas eletrotermomecânicos (ETM) utilizando o método de otimização topológica (MOT) considerando a resposta térmica transiente.

Varela¹,

Andres²

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A Deus pela vida, pela saúde, pelos favores recebidos e pela maravilhosa oportunidade de seguir crescendo. Ao orientador, Prof. Dr. Emílio Carlos Nelli Silva, a quem expresso minha admiração e reconhecimento como exemplo de dedicação acadêmica, pela confiança depositada, por sua paciência e empenho para a realização desse trabalho, À FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo) pelo apoio financeiro através da bolsa de mestrado outorgada (processo nº 2010/02263-0). Ao Dr. Luís Augusto Motta Mello pelos comentários, orientações, discussões, dicas e sugestões que contribuíram ao aprimoramento desse trabalho. Aos meus pais, que na distância sempre estiveram comigo de mente e coração e que sempre me brindaram o seu amor e apoio incondicional. Aos meus irmãos que sempre tem acreditado em mim e à minha avó Lucia pelas suas orações e todos os seus bons desejos. Aos amigos do grupo de pesquisa André, Flávio e Ricardo pelas discussões, colaboração e aperfeiçoamento do idioma Português. Aos colegas Bruno Barazani, Bruno Chaves, Lucas e novamente ao Dr. Luís, André, Flávio e Ricardo, com quem compartilhei excelentes momentos dentro e fora da faculdade e sempre considerarei meus amigos. Ao Dr. José Isidro García e o Dr. Juan Carlos Burbano que foram como meus pais no Brasil, pelos seus conselhos e toda a sua ajuda. Especialmente agradeço ao Dr. José que tornou possível o início do meu mestrado no Brasil e por depositar a sua confiança em mim para que eu seguisse esse caminho. Igualmente à senhora Amparo Sánchez na Colômbia que possibilitou minha viagem. À Sonia, que embora longe, sempre esteve em bons e maus momentos brindando-me todo o seu apoio e sua colaboração desinteressada. Na Colômbia: Ao Breyner, Laura, Rita e Susana pela sua cooperação quando foi preciso, pelas conversas, mesmo que virtualmente, e pelas suas palavras de ânimo. Aos que compartilharam comigo gratos momentos no Brasil:

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Dynamics of Miniature and High-Compliance Structures: Experimental Characterization and Modeling

Shekhar

Özdoğanlar

2021

Exp Mech

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Topology Optimized Design, Microfabrication and Characterization of Electro-Thermally Driven Microgripper

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Microgripper design and evaluation for automated µ-wire assembly: a survey

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Projeto de microsistemas eletrotermomecânicos (ETM) utilizando o método de otimização topológica (MOT) considerando a resposta térmica transiente.

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