Browsing by Author "Vunder, Veiko"

Now showing 1 - 3 of 3

Fokuseeritava läätsesüsteemi konstrueerimine ja prototüüpimine
(Tartu Ülikool, 2010) Vunder, Veiko
Käesoleva magistritöö eesmärgiks oli koostada mikroläätsesüsteem, mis kasutaks aktuaatorina ioonjuhtivat elektroaktiivset polümeeri. Prototüübi konstrueerimiseks sobis kõige paremini deformeeruva membraaniga vedelikläätse valmistamise tehnoloogia, mille abil ehitati lihtne ja odav mikroläätse prototüüp. Esimeses kahes peatükis antakse põgus ülevaade EAP aktuaatoritest, nende tüüpidest ja omadustest ning tutvustatakse kaasaegsetes mikroläätsesüsteemides levinud materjali – PDMS. Järgnevates peatükkides kirjeldatakse läätsesüsteemi ideed, töötava prototüübi valmistamisprotsessi ja analüüsitakse tekkinud probleeme ning mõõdetud tulemusi. Teema on atraktiivne, sest suhteliselt vähe on uuritud IPMC abil mikroläätse juhtimist ja meile teadaolevalt ei ole siiani kasutatud muutuvfookusega mikroläätse juhtimiseks polümeer-süsinik komposiitmaterjali.
Modeling and characterization of back-relaxation of ionic electroactive polymer actuators
(2016-07-05) Vunder, Veiko; Punning, Andres, juhendaja; Aabloo, Alvo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond.
Ioonsed elektroaktiivsed polümeerid (IEAP) on arukad komposiitmaterjalid, mille põhiosadeks on elektrit juhtivad elektroodid, elektroode eraldav polümeermembraan ning elektrolüüt. Kui elektroodidele rakendada elektripinge, paigutuvad ioonid ümber, mille tulemusena kogu laminaat tõmbub kõveraks. IEAP materjalide elektriline ja mehhaaniline käitumine on kirjeldatav vastavalt takistitest ning kondensaatorites koosnevate elektriliste ekvivalentskeemidega ning vedrudest ning amortisaatoritest koosnevate viskoelastsete mudelitega. Üldiselt on IEAP-s salvestunud laeng ja tekkinud deformatsioon proportsionaalselt seotud, kuid see kehtib vaid väikeste painete ja kiirete sisendsignaali muutuste korral. Aeglasema sisendsignaali korral juhtub nii, et IEAP laminaadi laadudes tema kõverus kasvab vastavalt laengule, kuid sellele järgneb aeglasem materjali tagasivajumine algasendi suunas. Üldiselt on see ebasoovitav nähtus, mida on kirjeldatud juba nende materjalide uurimise algusest saadik. Tagasivajumine leiab aset olenemata sellest, et materjal ise jääb elektriliselt laetuks. Selline käitumine on olemuselt sarnane polümeersete materjalide jõu mõjul voolamisele ehk roomamisele, mida klassikaliselt kirjeldatakse viskoelastsete mudelitega (Kelvin-Voigt, Maxwell, standard linear solid model, jne). Käesolevas väitekirjas esitletakse uudset elektromehaanilist mudelit, mis kirjeldab IEAP tagasivajumist kasutades standardseid viskoelastseid primitiive nagu vedru ja amortisaator. See mudel erineb kõigist varem kirjeldatud analoogsetest välise jõu rakendamise printsiibi poolest. Tema kuus parameetrit on eskaleeruvad ning tuvastatavad lihtsatest eksperimentaalsetest mõõtmistest. Doktoritöös esitletud mudel omab märkimisväärset rolli eelkõige IEAP materjalide iseloomustamisel ja kvantitatiivsel võrdlemisel, aga ka nende tööpõhimõtete selgitamisel ja vajalike juhtalgoritmide arendamisel. Näiteks avastati uurimistöö käigus, et tagasivajumise intensiivsus on otseselt seotud õhuniiskuse mõjust ioonpolümeerile. Niisugune järeldus peaks innustama edaspidisel IEAP materjalide edasiarendamisel ioonpolümeeride (näiteks Nafioni) kasutamisest loobumist.
Takistuste vältimise lahendus õpperobotile Robotont
(Tartu Ülikool, 2020) Mäesepp, Ranno; Vunder, Veiko; Kruusamäe, Karl; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut
Robotont on ROS-i avatud tarkvaral põhinev kolmerattaline omniliikuv robot. Käesoleva töö tegemise ajal on Robotondi robotil (Intel RealSenseTM) 3D sügavuskaamera, mida saab kasutada roboti ees olevate objektide tuvastamiseks ja kauguste mõõtmiseks. Selle kaamera limiteeritud vaatevälja tõttu on 360-kraadises ulatuses objektide tuvastamine ja kauguste mõõtmine võimalik ainult roboti 273-kraadise pöörde teostamisel. See tähendab, et robotil on vaja teostada lisaliigutusi, et saada terves ümbruses läheduses olevate objektide kohta informatsiooni. Käesoleva töö eesmärk on välja selgitada mobiilses robootikas kasutusel olevad lahendused objektide tuvastamiseks ja nende kauguste mõõtmiseks. Lisaks välja selgitada kuidas inimene saab kasutada valguslahendusi robotil. Nende teadmiste põhjal disainida ja valmistada Robotont robotile lisamooduli prototüüp, millel on a) kaugusandurid takistuste kauguste mõõtmiseks ning b) võimalus anda kasutajale visuaalsel kujul märku roboti olekutest. Töö tulemusena disainiti ja 3D prinditi roboti ümber raam, mille külge paigutati ringikujuliselt 12 kaugusandurit selliselt, et kaugusandurite vaateväljad kataksid roboti ümbrust võrdsete vahedega. Lisamooduli juhtimiseks tehti täiendusi Robotont roboti püsivarale ja vastavatele ROS-i kimpudele. Kasutusele võetud 12-le kaugusandurile leiti optimaalne paigutus. Valminud lahendus võimaldab robotil mõõta ümbritsevate objektide kaugusi suuremas vaateväljas, teostades vähem lisaliigutusi robotile. Lisatud valgusriba annab võimaluse roboti olekute visuaalseks kujutuseks. In English: Robotont is a three-wheeled omnidirectional moving robot based on an open platform ROS. During the time of making this thesis, the Robotont robot is equipped with an (Intel RealSenseTM) 3D depth camera, which can be used for detecting and measuring the distance of objects appearing in front of the robot. Due to the limited field of view of the camera, obtaining a full 360-degree scan of obstacles and their distances is only possible when making a 273-degree turn with the robot. This means that additional driving steps are required to keep the full-field knowledge of nearby objects up to date. This thesis aims to research possible solutions for mobile robot obstacle detection and distance measurement. In addition, how a human can use light solutions for a robot. Based on the knowledge gained, this thesis aims to design and build an extra shield prototype as an additional module for a robot called Robotont, which a) has integrated distance sensors for obstacle distance measurement and b) possibility to give user a visual representation of robot states. As a result, 3D printed shield comprising of 12 distance sensors was created. 12 distance sensors were placed in a way that areas outside of sensors field of view would be distanced equally. Robotont firmware and ROS packages were complemented to control the additional module. Optimal placement was put together for 12 distance sensors. This solution allows a wider field of view for robot obstacle distance measurement and the robot has to do less additional driving. Added light solution can be used for visual representation of robot states.