Mobile Microrobotics (Intelligent Robotics and Autonomous Agents series)

دانلود کتاب Mobile Microrobotics (Intelligent Robotics and Autonomous Agents series)

Author: Metin Sitti

0 (0)

توضیحات کتاب :

The first textbook on micron-scale mobile robotics, introducing the fundamentals of design, analysis, fabrication, and control, and drawing on case studies of existing approaches

سرچ در وردکت | سرچ در گودریدز | سرچ در اب بوکز | سرچ در آمازون | سرچ در گوگل بوک

1,080 بازدید 2 خرید

ضمانت بازگشت

ضمانت بازگشت

فایل های تست شده

فایل های تست شده

پرداخت آنلاین

پرداخت آنلاین

تضمین کیفیت

تضمین کیفیت

دانلود فوری

دانلود فوری

The first textbook on micron-scale mobile robotics, introducing the fundamentals of design, analysis, fabrication, and control, and drawing on case studies of existing approaches.

Progress in micro- and nano-scale science and technology has created a demand for new microsystems for high-impact applications in healthcare, biotechnology, manufacturing, and mobile sensor networks. The new robotics field of microrobotics has emerged to extend our interactions and explorations to sub-millimeter scales. This is the first textbook on micron-scale mobile robotics, introducing the fundamentals of design, analysis, fabrication, and control, and drawing on case studies of existing approaches.

The book covers the scaling laws that can be used to determine the dominant forces and effects at the micron scale; models forces acting on microrobots, including surface forces, friction, and viscous drag; and describes such possible microfabrication techniques as photo-lithography, bulk micromachining, and deep reactive ion etching. It presents on-board and remote sensing methods, noting that remote sensors are currently more feasible; studies possible on-board microactuators; discusses self-propulsion methods that use self-generated local gradients and fields or biological cells in liquid environments; and describes remote microrobot actuation methods for use in limited spaces such as inside the human body. It covers possible on-board powering methods, indispensable in future medical and other applications; locomotion methods for robots on surfaces, in liquids, in air, and on fluid-air interfaces; and the challenges of microrobot localization and control, in particular multi-robot control methods for magnetic microrobots. Finally, the book addresses current and future applications, including noninvasive medical diagnosis and treatment, environmental remediation, and scientific tools.

چکیده فارسی

اولین کتاب درسی رباتیک متحرک در مقیاس میکرونی، با معرفی مبانی طراحی، تجزیه و تحلیل، ساخت، و کنترل، و ترسیم از مطالعات موردی رویکردهای موجود.

پیشرفت در علم و فناوری در مقیاس میکرو و نانو، تقاضایی برای میکروسیستم‌های جدید برای کاربردهای پرتأثیر در مراقبت‌های بهداشتی، بیوتکنولوژی، تولید و شبکه‌های حسگر سیار ایجاد کرده است. حوزه رباتیک جدید میکرورباتیک برای گسترش تعاملات و کاوش های ما تا مقیاس های زیر میلی متری پدید آمده است. این اولین کتاب درسی رباتیک متحرک در مقیاس میکرونی است که مبانی طراحی، تجزیه و تحلیل، ساخت و کنترل را معرفی می کند و از مطالعات موردی رویکردهای موجود استفاده می کند.

این کتاب قوانین مقیاس‌بندی را پوشش می‌دهد که می‌توان از آنها برای تعیین نیروها و اثرات غالب در مقیاس میکرونی استفاده کرد. مدل‌سازی نیروهای وارد بر میکروربات‌ها، از جمله نیروهای سطحی، اصطکاک، و کشش چسبناک. و تکنیک‌های ریزساخت ممکن را مانند فوتو لیتوگرافی، ریزماشین کاری فله، و اچ کردن یون واکنشی عمیق توصیف می‌کند. این روش‌های سنجش از راه دور و درون‌برد را ارائه می‌کند و اشاره می‌کند که سنسورهای از راه دور در حال حاضر امکان‌پذیرتر هستند. ریزمحرک های احتمالی روی برد را مطالعه می کند. روش‌های خود رانش را مورد بحث قرار می‌دهد که از گرادیان‌ها و میدان‌های محلی یا سلول‌های بیولوژیکی خود تولید شده در محیط‌های مایع استفاده می‌کنند. و روش های فعال سازی میکروربات از راه دور را برای استفاده در فضاهای محدود مانند داخل بدن انسان شرح می دهد. این روش‌های احتمالی تغذیه روی برد را پوشش می‌دهد که در برنامه‌های پزشکی و سایر کاربردهای آینده ضروری است. روش‌های حرکت برای روبات‌ها بر روی سطوح، در مایعات، در هوا، و در رابط‌های سیال-هوا. و چالش‌های محلی‌سازی و کنترل میکروربات‌ها، به‌ویژه روش‌های کنترل چند روباتی برای میکروربات‌های مغناطیسی. در نهایت، این کتاب به کاربردهای فعلی و آینده، از جمله تشخیص و درمان پزشکی غیرتهاجمی، اصلاح محیطی، و ابزارهای علمی می‌پردازد.

ادامه ...

Ebook details:
عنوان: Mobile Microrobotics (Intelligent Robotics and Autonomous Agents series)
نویسنده: Metin Sitti
ناشر: The MIT Press (June 9, 2017)
زبان: English
شابک: 9780262036436, 978-0262036436
حجم: 96 Mb
فرمت: Image pdf with ocr

ادامه ...

Contents List of Figures List of Tables Acknowledgments 1 Introduction 1.1 Definition of Different Size Scale Miniature Mobile Robots 1.2 Brief History of Microrobotics 1.3 Outline of the Book 2 Scaling Laws for Microrobots 2.1 Dynamic Similarity and Non-Dimensional Numbers 2.2 Scaling of Surface Area and Volume and Its Implications 2.3 Scaling of Mechanical, Electrical, Magnetic, and Fluidic Systems 2.4 Example Scaled-up Study of Small-Scale Locomotion Systems 2.5 Homework 3 Forces Acting on a Microrobot 3.1 Some Definitions 3.2 Surface Forces in Air and Vacuum 3.2.1 van der Waals forces 3.2.1.1 Repulsive forces 3.2.2 Capillary forces (surface tension) 3.2.2.1 Electrowetting 3.2.3 Electrostatic forces 3.2.4 Comparison of general forces on micron scale 3.2.5 Specific interaction forces 3.2.6 Other geometries 3.3 Surface Forces in Liquids 3.3.1 van der Waals forces in liquids 3.3.2 Double-layer forces 3.3.2.1 DLVO theory 3.3.3 Hydration (steric) forces 3.3.4 Hydrophobic forces 3.3.5 Summary 3.4 Adhesion 3.5 Elastic Contact Micro/Nanomechanics Models 3.5.1 Other contact geometries 3.5.2 Viscoelastic effects 3.6 Friction andWear 3.6.1 Sliding friction 3.6.2 Rolling friction 3.6.3 Spinning friction 3.6.4 Wear 3.7 Microfluidics 3.7.1 Viscous drag 3.7.2 Drag torque 3.7.3 Wall effects 3.8 Measurement Techniques for Microscale Force Parameters 3.9 Thermal Properties 3.10 Determinism versus Stochasticity 3.11 Homework 4 Microrobot Fabrication 4.1 Two-Photon Stereo Lithography 4.2 Wafer-Level Processes 4.3 Pattern Transfer 4.4 Surface Functionalization 4.5 Precision Microassembly 4.6 Self-Assembly 4.7 Biocompatibility and Biodegradability 4.8 Neutral Buoyancy 4.9 Homework 5 Sensors for Microrobots 5.1 Miniature Cameras 5.2 Microscale Sensing Principles 5.2.1 Capacitive sensing 5.2.2 Piezoresistive sensing 5.2.3 Optical sensing 5.2.4 Magnetoelastic remote sensing 6 On-Board Actuation Methods for Microrobots 6.1 Piezoelectric Actuation 6.1.1 Unimorph piezo actuators 6.1.2 Case study: Flapping wings-based small-scale flying robot actuation 6.1.3 Bimorph piezo actuators 6.1.4 Piezo film actuators 6.1.5 Polymer piezo actuators 6.1.6 Piezo fiber composite actuators 6.1.7 Impact drive mechanism using piezo actuators 6.1.8 Ultrasonic piezo motors 6.1.9 Piezoelectric materials as sensors 6.2 Shape Memory Materials-Based Actuation 6.3 Polymer Actuators 6.3.1 Conductive polymer actuators (CPAs) 6.3.2 Ionic polymer-metal composite (IPMC) actuators 6.3.3 Dielectric elastomer actuators (DEAs) 6.4 MEMS Microactuators 6.5 Magneto- and Electrorheological Fluid Actuators 6.6 Others 6.7 Summary 6.8 Homework 7 Actuation Methods for Self-Propelled Microrobots 7.1 Self-Generated Gradients or Fields-Based Microactuation 7.1.1 Self-electrophoretic propulsion 7.1.2 Self-diffusiophoretic propulsion 7.1.3 Self-generated microbubbles-based propulsion 7.1.4 Self-acoustophoretic propulsion 7.1.5 Self-thermophoretic propulsion 7.1.6 Self-generated Marangoni flows-based propulsion 7.1.7 Others 7.2 Bio-Hybrid Cell-Based Microactuation 7.2.1 Biological cells as actuators 7.2.1.1 Microorganism-based actuators 7.2.1.2 Muscle-based actuators 7.2.2 Integration of cells with artificial components 7.2.3 Control methods 7.2.4 Case study: Bacteria-driven microswimmers 7.3 Homework 8 Remote Microrobot Actuation 8.1 Magnetic Actuation 8.1.1 Magnetic field safety 8.1.2 Magnetic field creation 8.1.3 Special coil configurations 8.1.4 Non-uniform field setups 8.1.5 Driving electronics 8.1.6 Fields applied by permanent magnets 8.1.7 Magnetic actuation by a magnetic resonance imaging (MRI) system 8.1.8 6-DOF magnetic actuation 8.2 Electrostatic Actuation 8.3 Optical Actuation 8.3.1 Opto-thermomechanical microactuation 8.3.2 Opto-thermocapillary microactuation 8.4 Electrocapillary Actuation 8.5 Ultrasonic Actuation 8.6 Homework 9 Microrobot Powering 9.1 Required Power for Locomotion 9.2 On-Board Energy Storage 9.2.1 Microbatteries 9.2.2 Microscale fuel cells 9.2.3 Supercapacitors 9.2.4 Nuclear (radioactive) micropower sources 9.2.5 Elastic strain energy 9.3 Wireless (Remote) Power Delivery 9.3.1 Wireless power transfer by radio frequency (RF) fields and microwaves 9.3.2 Optical power beaming 9.4 Energy Harvesting 9.4.1 Solar cells harvesting incident light 9.4.2 Fuel or ATP in the robot operation medium 9.4.3 Microbatteries powered by an acidic medium 9.4.4 Mechanical vibration harvesting 9.4.5 Temperature gradient harvesting 9.4.6 Others 9.5 Homework 10 Microrobot Locomotion 10.1 Solid Surface Locomotion 10.1.1 Pulling- or pushing-based surface locomotion 10.1.2 Bio-inspired two-anchor crawling 10.1.3 Stick-slip-based surface crawling 10.1.4 Rolling 10.1.5 Microrobot surface locomotion examples 10.1.5.1 Magnetic actuation-based surface crawling 10.1.5.2 Surface crawling using light propulsion 10.1.5.3 Electric field-based surface crawling 10.1.5.4 Piezoelectric propulsion-based surface crawling 10.2 Swimming Locomotion in 3D 10.2.1 Pulling-based swimming 10.2.2 Flagellated or undulation-based bio-inspired swimming 10.2.3 Chemical propulsion-based swimming 10.2.4 Electrochemical and electroosmotic propulsion-based swimming 10.3 Water Surface Locomotion 10.3.1 Statics: Staying on fluid-air interface 10.3.2 Dynamic locomotion on fluid-air interface 10.4 Flight 10.5 Homework 11 Microrobot Localization and Control 11.1 Microrobot Localization 11.1.1 Optical tracking 11.1.2 Magnetic tracking 11.1.3 X-ray tracking 11.1.4 Ultrasound tracking 11.2 Control, Vision, Planning, and Learning 11.3 Multi-Robot Control 11.3.1 Addressing through localized trapping 11.3.2 Addressing through heterogeneous robot designs 11.3.3 Addressing through selective magnetic disabling 11.4 Homework 12 Microrobot Applications 12.1 Micropart Manipulation 12.1.1 Contact-based mechanical pushing manipulation 12.1.2 Capillary forces-based contact manipulation 12.1.3 Non-contact fluidic manipulation 12.1.4 Autonomous manipulation 12.1.5 Bio-object manipulation 12.1.6 Team manipulation 12.1.7 Microfactories 12.2 Health Care 12.3 Environmental Remediation 12.4 Reconfigurable Microrobots 12.5 Scientific Tools 13 Summary and Open Challenges 13.1 Status Summary 13.2 What Next? Bibliography Index

ادامه ...
برای ارسال نظر لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید
ادامه ...
پشتیبانی محصول

۱- در صورت داشتن هرگونه مشکلی در پرداخت، لطفا با پشتیبانی تلگرام در ارتباط باشید.

۲- برای خرید محصولات لطفا به شماره محصول و عنوان دقت کنید.

۳- شما می توانید فایلها را روی نرم افزارهای مختلف اجرا کنید(هیچگونه کد یا قفلی روی فایلها وجود ندارد).

۴- بعد از خرید، محصول مورد نظر از صفحه محصول قابل دانلود خواهد بود همچنین به ایمیل شما ارسال می شود.

۵- در صورت وجود هر مشکلی در فرایند خرید با تماس بگیرید.