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Becker, Felix; Seith, Rebecca; Köhring, Sebastian; Voges, Danja; Witte, Hartmut; Zimmermann, Klaus
Mehrkörperdynamische Modelle und Methoden der Bewegungsanalyse zur Diagnostik und Prävention von Störungen der Bewegungskontrolle. - In: Prävention von arbeitsbedingten Gesundheitsgefahren und Erkrankungen, (2017), S. 377-384

Faenger, Bernd; Michaelis, Anne; Schumann, Nikolaus; Lutherdt, Stefan; Becker, Felix; Witte, Hartmut; Pezoldt, Kerstin; Scholle, Hans-Christoph
Generation 50plus auf der Überholspur - Nahfeld-Mobilitätssysteme im Vergleich. - In: Prävention von arbeitsbedingten Gesundheitsgefahren und Erkrankungen, (2017), S. 345-348

Carlstedt, Matthias;
A contribution to the experimental validation in Lorentz force eddy current testing. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2017. - 1 Online-Ressource (xviii, 143 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

Die zerstörungsfreie Materialprüfung elektrisch leitfähiger Komponenten und Baugruppen ist ein integraler Bestandteil im Produktlebenszyklus heutiger technischer Produkte. Insbesondere im Automobilbau sowie der Luft- und Raumfahrttechnik ist durch den Einsatz moderner Leichtbaumaterialien die Entwicklung immer leistungsfähigere mechanischer Komponenten möglich. Diese hochbeanspruchbaren Bauteile müssen sowohl in der Fertigungsphase als auch in der späteren Betriebsphase auf ihre strukturelle Integrität geprüft werden, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb gewährleisten zu können. Die in dieser Arbeit untersuchte Lorentzkraft-Wirbelstromprüfung ist eines der Prüfverfahren, welche in diesem Zusammenhang erforscht und weiterentwickelt werden. Nach einer kurzen Einführung in den Stand der Technik der zerstörungsfreien Materialprüfung und einer Vorstellung der relevanten Märkte, werden die vorangegangen Arbeiten auf dem Gebiet der bewegungsinduzierten Wirbelstromprüfverfahren beleuchtet. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf den experimentellen Untersuchungen, welche in vorangegangenen Machbarkeitsstudien erfolgreich durchgeführt wurden. Die Betrachtung der für das Messprinzip relevanten physikalischen Phänomene ermöglicht mittels der durchgeführten Dimensionsanalyse einen vertiefenden Einblick in die Wechselwirkungen der elektromagnetischen und geometrischen Größen. Umfassende numerische Studien begleiten diese Untersuchung und führen zur Formulierung von praktischen Skalierungsregeln. Den umfassendsten Teil der Arbeit bilden die Klassifizierung und die systematische Beschreibung des untersuchten Messverfahrens, sowie die repräsentative Darstellung experimenteller Studien. Hierbei kommt ein mehrkomponentiges Sensorsystem zum Einsatz, welches die zeitgleiche Erfassung der auftretenden Messkräfte sowie deren Beschleunigungswirkung auf den Messaufbau ermöglicht. Das idealisierte Messverfahren wird durch die Betrachtung der beteiligten physikalischen Größen als Zufallsvariablen zu einem realen Messprozess erweitert. Dabei zeigt sich, dass die statistischen Eigenschaften des Messprozesses nicht zeitunabhängig sind und somit ein Messsignal einer einzelnen Messung kein vollständiges Messergebnis, im Sinne einer experimentellen Standardabweichung, liefern kann. Aus dieser Einsicht heraus werden Ansätze für die Bildung von künstlichen Signalscharen beschrieben und in unterschiedlichen experimentellen Studien erprobt. Diese Signalensembles, welche aus Einzelsignalen bestehen, ermöglichen dabei erstmals eine statistische Auswertung der Messergebnisse. Einen Neuheitswert stellt ebenfalls die in der Arbeit vorgestellte Erweiterung des Messmodells zu einem nicht rückwirkungsfreien Messverfahren dar, welches die mechanische Wechselwirkung der Lorentzkraft und des mechanischen Messaufbaus beschreibt. Hierfür werden für zwei praktisch relevante Beispiele geeignete Verfahren zur Systemidentifikation vorgestellt, welche sowohl in der Signalvorverarbeitung als auch der modellspezifischen Parameterschätzung eine einfache Modellbildung des mechanischen Systems ermöglichen. Aus den so gewonnenen mechanischen Modellen wird anschließend beispielhaft der Entwurf digitaler Filter zur Kompensation des frequenzabhängigen Übertragungsverhaltens dargestellt.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000307
Becker, Felix; Zimmermann, Klaus; Lysenko, Victor; Minchenya, Vladimir
New methods for designing the moving robots using biological prototypes. - Minsk. - 1 Online-Ressource (1 Seite)Online-Ausgabe: Novye napravlenija razvitija priborostroenija : materialy 10-j meždunarodnoj naučno-techničeskoj konferencii molodych i studentov, Minsk, 26-28 aprelja 2017 g. / Belorusskij Nacional'nyj Techniceskij Universitet. Redkol.: O.K. Gusev. - Minsk, 2017. - T. 1, S. 226

http://rep.bntu.by/handle/data/30963
Gräser, Philipp; Linß, Sebastian; Zentner, Lena; Theska, René
Large stroke ultra-precision planar stage based on compliant mechanisms with polynomial flexure hinge design. - In: Proceedings of the 17th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology, (2017), S. 107-108

Precision stages based on compliant mechanisms have many advantages over conventional linear guides. Therefore they are widely used in many applications in precision engineering, measurement technology, semiconductor industry and space technology. The motion range of high-precise compliant mechanisms is often limited to some micrometres up to submillimetre. This contribution presents the development in the design of a compliant mechanism allowing a bidirectional planar motion with a large stroke of up to 10 mm and a straight line deviation of only a few micrometres. Based on the outstanding reproducibility of the path of motion, positioning and measurement of large objects with accuracy in the nanometre range have been realised.



Helbig, Thomas; Zárate, José; Voges, Danja; Behn, Carsten; Witte, Hartmut
Mechanical bearings with tunable compliance - the follicle-sinus-complex as paragon. - In: Bionik: Patente aus der Natur, (2017), S. 261-267

Siedler, Konrad; Behn, Carsten
Adaptively controlled dynamical behavior of sensory systems based on mechanoreceptors. - In: International journal of structural stability and dynamics, ISSN 0219-4554, Bd. 17 (2017), 5, S. 1740002, insges. 14 S.

https://doi.org/10.1142/S0219455417400028
Hügl, Silke; Lexow, G. Jakob; Majdani, Omid; Lenarz, Thomas; Rau, Thomas S.
Untersuchung der anatomischen Variabilität perimodiolarer Scala Tympani Pfade als Grundlage individueller Cochlea-Implantat Elektrodenträger. - In: 88. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie e.V., (2017), Meeting Abstract (17hno299), insges. 2 S.

http://dx.doi.org/10.3205/17hno299
Mirsalehi, Marjan; Rau, Thomas S.; Harbach, Lenka; Hügl, Silke; Mohebbi, Saleh; Lenarz, Thomas; Majdani, Omid
Insertion forces and intracochlear trauma in temporal bone specimens implanted with a straight atraumatic electrode array. - In: European archives of oto-rhino-laryngology and head & neck, ISSN 1434-4726, Bd. 274 (2017), 5, S. 2131-2140

https://doi.org/10.1007/s00405-017-4485-z
Böhm, Valter; Sumi, Susanne; Kaufhold, Tobias; Zimmermann, Klaus
Compliant multistable tensegrity structures. - In: Mechanism and machine theory, Bd. 115 (2017), S. 130-148

In this paper, a method to identify compliant tensegrity structures with multiple states of self-equilibrium is described. The considered algorithm is based on the repeated use of a form-finding procedure, using the static Finite-Element-Method. The algorithm can be used in the development process of compliant multistable tensegrity structures with simple topologies, consisting of only few members. As examples four planar tensegrity structures with two or three stable equilibrium configurations are considered and verified experimentally. Furthermore, a specific kind of multistable tensegrity structures, which have identical convex hulls, but differing prestressed states in their equilibrium configurations, is investigated. The potential technical use of the considered structures is discussed in the context of shape-changing locomotion systems using transitions between their equilibrium configurations.



https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2017.04.013

   

... until 2022 from the Technical Mechanics Group

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Behn, Carsten;
Control of biomorphic systems with singular perturbations. - In: Proceedings, ISBN 978-954-20-0550-6, (2012), S. 87-93

Böhm, Valter; Jentzsch, Alexander; Kaufhold, Tobias; Schneider, Florian; Becker, Felix; Zimmermann, Klaus
An approach to locomotion systems based on 3D tensegrity structures with a minimal number of struts. - In: ROBOTIK 2012, (2012), S. 150-155

http://ieeexplore.ieee.org/document/6309498/
Becker, Felix; Zimmermann, Klaus; Minchenya, Vladimir T.; Volkova, Tatiana
Piezo-driven micro robots for different environments: prototypes and experiments. - In: ROBOTIK 2012, (2012), S. 41-45

We report recent efforts in the design and construction of micro robots for the two-dimensional locomotion in different environments. Amphibious robots are presented, which can perform locomotion on smooth terrain as well as on the free surface of liquids. The working principle of this kind of robots deploys forced vibration of continua, which are excited by a single piezoelectric actuator with frequencies in range of 0.1 - 100 kHz. The direction of motion can be controlled by the excitation frequency of the actuation element using resonance effects. A computational model and simulations are given to describe this dependency. The design and motion principle of prototypes are described and experimental results are given. Furthermore, the maximum mass of an amphibious robot is calculated for a set of parameters.



http://ieeexplore.ieee.org/document/6309478/
Bellair, Bernd; Dietzel, Andreas; Zimmermann, Martin; Raßbach, Hendrike; Zimmermann, Klaus
K opisaniju mechaničeskich svojstv fanery na baze modeli linejno-uprugogo ortotropnogo materiala :
A contribution to the description of the mechanical behaviour of veneer using a linear-elastic orthotropic material model. - In: Problems of mechanics, ISSN 1512-0740, (2012), No. 4(49), Seite 11-21

Stepanenko, Dmitry A.; Minchenya, Vitaly V.; Zimmermann, Klaus; Asimov, R. M.; Minchenya, Vladimir T.
Modelling of non-contact ultrasonic motor by means of boundary element method. - In: IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), 2012, ISBN 978-1-4673-4561-3, (2012), S. 2722-2725

http://dx.doi.org/10.1109/ULTSYM.2012.0682
Steigenberger, Joachim; Behn, Carsten
Gait generation and adaptive control in artificial worm dynamics. - In: The 2nd Joint International Conference on Multibody System Dynamics, IMSD, (2012), S. 337-338

Bolotnik, Nikolai N.; Černousьko, Feliks Leonidovič; Zeidis, Igor; Zimmermann, Klaus
Control of motion of limbless one-dimensional locomotion systems in a resistive medium. - In: The 2nd Joint International Conference on Multibody System Dynamics, IMSD, (2012), S. 327-328

Pivovarov, Michail;
On the probability of the outcomes in buckling of an elastic beam. - In: Regular and chaotic dynamics, ISSN 1468-4845, Bd. 17 (2012), 6, S. 506-511

http://dx.doi.org/10.1134/S1560354712060032
Kaufhold, Tobias; Böhm, Valter; Zimmermann, Klaus
Design of a miniaturized locomotion system with variable mechanical compliance based on amoeboid movement. - In: 4th IEEE RAS & EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics (BioRob), 2012, ISBN 978-1-4577-1199-2, (2012), S. 1060-1065

This paper describes a novel biologically inspired locomotion system. The main advantages of amoeboid movement are implemented in a magnetically actuated compliant vibration driven system. The locomotion of the system is based on the periodic deformation of an elastomeric structure including segments with reversible variable mechanical compliance. The movement direction is defined by an asymmetric configuration of the elastomeric structure induced by segments with differing mechanical compliance. The working principle of the system is discussed with the help of modal and transient dynamic analyses. Based on the numerical simulations, two prototypes are developed and verified with experimental tests.



http://dx.doi.org/10.1109/BioRob.2012.6290779
Zentner, Lena; Böhm, Valter
On the mechanical compliance of technical systems. - In: Mechanical engineering, ISBN 978-953-51-0505-3, (2012), S. 341-352

In the safe physical human-machine interaction the compliance of technical systems is an elementary requirement. The physical compliance of technical systems can be provided either by control functions implementation and/or intrinsic by structural configuration and material properties optimization. The latter is advantageous because of higher reliability as well as general simplicity of the design and production technologies. In the paper we focus on mechanical systems with intrinsic mechanical compliance. In general the deformability of structures is primarly characterised by their stiffness. Compliant mechanisms are mechanisms, whose functionality is based on its deformability. The goal of each engineer is by the design of mechanisms the setting of compliance depending upon the purpose of its application. It should be considered, that the compliance is dependent on a variety of parameters. The optimal design of these mechanisms can be realized only with precise knowledge of the influence parameters and possible types of compliance.



http://dx.doi.org/10.5772/26379