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Dr. Johannes Wilken

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INHALTE

Veröffentlichungen aus 2015 / Fakultät MB

Zur Mechanik vibrationsgetriebener Roboter für terrestrische und aquatische Lokomotion / Felix Becker
Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2015. - XIX, 149 S.
ISBN 978-3-86360-124-9
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015000338
Preis (Druckausgabe): 21,30 €

Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2015

Inhalt:
Die Mechanik von mobilen Robotern für terrestrische und aquatische Lokomotion ist der Gegenstand der Arbeit. In den untersuchten Systemen wird die periodische Erregung eines inneren Antriebs durch nicht symmetrische Systemeigenschaften in eine gerichtete Fortbewegung gewandelt. Durch die Nutzung des frequenzabhängigen Schwingungsverhaltens von elastischen Systemen, wie Balken oder Platten, werden Systeme realisiert, die durch nur einen Antrieb eine steuerbare zweidimensionale Lokomotion auf festem Untergrund und an der Oberfläche von Flüssigkeiten durchführen können. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der mathematisch-mechanischen Beschreibung der Roboter mittels analytischer und numerischer Methoden sowie ihrer experimentellen Untersuchung. Prototypen mobiler Roboter dienen dem funktionellen Nachweis.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015000338

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Ein Beitrag zur geometrischen Gestaltung und Optimierung prismatischer Festkörpergelenke in nachgiebigen Koppelmechanismen / Sebastian Linß
Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2015. - LI, 126 S.
(Berichte der Ilmenauer Mechanismentechnik ; 4)
ISBN 978-3-86360-122-5
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015000283
Preis (Druckausgabe): 19,80 €

Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2015

Inhalt:
Wesentlicher Aspekt bei der Synthese eines nachgiebigen Koppelmechanismus ist die geometrische Gestaltung und Optimierung der prismatischen Festkörpergelenke hinsichtlich geforderter Mechanismuseigenschaften. In der vorliegenden Arbeit erfolgt eine ganzheitliche, d. h. vom Einzelgelenk auf den Mechanismus übertragbare Untersuchung unter Berücksichtigung der Drehachsenverlagerung. Es wird eine allgemein anwendbare Synthesemethode nachgiebiger Mechanismen abgeleitet, die ausgehend vom Starrkörpermechanismus eine gezielte Gestaltung sowie beschleunigte FEM-basierte Optimierung ermöglicht. Hiermit lassen sich der Bewegungsbereich vergrößern und die Bahngenauigkeit erhöhen. Die Besonderheit der Synthesemethode besteht in der Verwendung identischer oder unterschiedlicher Festkörpergelenke mit Standard- oder Polynomkonturen. Hierfür werden grundlegende Hinweise sowie drei neue Ansätze zur Bestimmung der geometrischen Gelenkparameter mittels Umsetzungstabelle, Kurventafel oder computergestützter Konturoptimierung vorgestellt. Das Potenzial der Synthesemethode für die Präzisionstechnik wird an einer Schubkurbel zur Realisierung einer Punktgeradführung aufgezeigt.

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http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015000283

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A Contribution to the Computer Aided Development of an Electrical Window Regulator System : Mechatronic Models, Parameter Identification and Numerical Simulations / Xin Zhao
Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2015. - xx, 192 S.
ISBN 978-3-86360-121-8
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015000266
Preis (Druckausgabe): 15,40 €

Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2015

Inhalt:
Window regulator system is becoming a complicated mechatronic system. To obtain and improve understandings of system behaviors, this work developed models and simulations. To realize the target, system simulation with uniformed modeling language, VHDL-AMS, is chosen as tool. At first, dynamic behavior of window regulator system is studied with method of averaging by a highly abstracted model. As next, main components, e.g. electrical drive, lifting mechanism, door frame and electronic system, are studied and modelled. Parametrization achieves with information from suppliers, existing data bank and measurements.
Component models are verified and validated against their measurements. Afterwards, system simulation is built up by assembling component models. As verification and validation, system simulations are compared to measurements. As applications, simulations are used to investigate anti-pinch processes, influence of drum diameter and so on. Depending on the purpose of usage, they can be further improved. As summary, simulation provides support in development of window regulator systems.

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http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015000266

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Methodische Arbeitsplatz- und Prozessanalyse in der Akkordarbeit / Markus Röhrig
Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2015. - XXIV, 217 S.
ISBN 978-3-86360-118-8
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015000187
Preis (Druckausgabe): 25,90 €

Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2015

Inhalt:
Bedingt durch den demografischen Wandel und die damit verbundene Verschiebung der Altersgruppierungen in den Unternehmen gewinnt die Arbeitsplatzgestaltung immer mehr an Bedeutung.
Mit dem vorliegenden Werk wurde aufgezeigt, wie eine methodische Arbeits- und Prozessanalyse bei Systemlieferanten in der Automobilindustrie erfolgen kann. Dabei wurde der Aspekt der Akkordarbeit in Kombination mit Schichtsystemen an Montagearbeitsplätzen analysiert.
Mittels Nutzung mathematisch/statistischer Verfahren (DOE-Versuchsplan) wurden Arbeitsplatzmessungen mit dem CUELA-Verfahren durchgeführt, aus denen reproduzierbare Belastungs- und Beanspruchungswerte resultierten. Diese bildeten die Grundlage zur Entwicklung eines eigenständigen Modells zur Analyse von Gesamtbelastungen/-beanspruchungen der oberen Extremitäten.
Abschließend zeigt diese Arbeit praxisnahe, prospektive, wie auch korrektive Beispiele zur Reduktion von physiologischen Belastungen/Beanspruchungen auf.

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http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015000187

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Entwicklung und Untersuchungen zur 3-D-Nanopositioniertechnik in großen Bewegungsbereichen / Felix Gerhard Balzer
Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2015. - XX, 231 S.
ISBN 978-3-86360-109-6
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014000373
Preis (Druckausgabe): 30,00 € (Hardcover)

Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2014

Inhalt:
In der Dissertation wird die Entwicklung einer neuen Nanopositionier- und Nanomessmaschine NPMM-200 beschrieben. Das Gesamtsystem wird im Überblick dargestellt. Im Detail werden die Konstruktion und Realisierung des Positioniersystems behandelt. Ein Schwerpunkt der experimentellen Verifikation ist die Analyse der Leistungsfähigkeit und der Grenzen der Positioniereigenschaften dieses Messgeräts. Darüber hinaus werden erste Ergebnisse des metrologischen Nachweises anhand einer ausgewählten Messaufgabe und mehrere Anwendungsbeispiele vorgestellt. Die NPMM-200 hebt sich mit einem Messvolumen von 200 x 200 x 25 mm³ bei gleichzeitiger Messauflösung in subatomarer Größenordnung sowie einer angestrebten 3-D-Messunsicherheit von weniger als 30 nm vom derzeitigen Stand der Technik ab. Gegenwärtig existiert kein Antastsystem, das universell für die Bewältigung der Vielzahl von Messaufgaben an Mikro- und Nanostrukturen geeignet ist. Deshalb wurde die NPMM-200 für Multisensorik konzipiert.

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http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014000373

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Optimierung der Insertion von Cochlea-Implantaten unter Berücksichtigung des Verformungsverhaltens der Elektrodenträger : mechatronik-gestützte, minimal-traumatische CI-Chirurgie / Thomas S. Rau
Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2014. - xxiv, 376 S.
(Berichte aus der Biomechatronik ; 11)
ISBN 978-3-86360-110-2
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014000405
Preis (Druckausgabe): 46,90 €

Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2014

Inhalt:
Das Cochlea-Implantat (CI) dient zur Behandlung von tauben und hochgradig schwerhörigen Patienten. Die Implantation ist dabei ein komplexer, chirurgischer Eingriff, der ein erhebliches Risiko des Resthörverlusts birgt.
In der vorliegenden Arbeit wurde ein ganzheitlicher Lösungsansatz gewählt, um die zugehörige Operation – und insbesondere das Einführen (Insertion) des Implantats in das Innenohr (Cochlea) – schonender zu gestalten. Zentrales Ergebnis ist der Nachweis, dass eine individuelle Anpassung der Form des Implantats an die jeweilige Gestalt der Cochlea ein erhebliches, bislang ungenutztes Optimierungspotential für den Resthörerhalt bietet. Durch eine individuelle Optimierung kann das Traumarisiko deutlich reduziert werden.
Diese Untersuchungen werden ergänzt durch die experimentelle Evaluierung chirurgischer Assistenzsysteme zur Realisierung eines minimal-invasiven Zugangs zur Cochlea. Weiterhin wurde für die notwendige Automatisierung ein modulares Insertionstool entwickelt sowie Designempfehlungen für zukünftige CI-Elektrodenträger erarbeitet. Konsequenz der Arbeit ist die Konzeption einer zukünftig vollständig minimal-invasiven, mechatronisch-gestützten CI-Chirurgie.

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http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014000405

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Methoden der in-situ Visualisierung der Reibzonendynamik trockenlaufender Reibpaarungen unter Ergänzung physikalischer und chemischer Charakterisierungen der Reibpartner / Sebastian Gramstat
Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2015. - XIV, 333 S.
(Kraftfahrzeugtechnische Berichte ; 7)
ISBN 978-3-86360-107-2
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014000338
Preis (Druckausgabe): 34,00 €

Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2014

Inhalt:
Die vorliegende Arbeit charakterisiert die Wirkmechanismen der Reibschicht trockenlaufender Reibpaarungen. Mittels in-situ Visualisierungsmethoden wird die Dynamik der Patchlebenszyklen über eine Bremsungsdauer ermittelt. Zudem werden die Bewegungsgeschwindigkeiten und –bahnen sowie die Verweildauern der Abriebpartikel in der Reibzone charakterisiert.
Der Charakterisierungsansatz, der zudem lokal aufgelöste Belagtopographie-, Kompressibilitäts- und Porositätsanalysen sowie chemische Analysen vorsieht, offenbart ebenfalls Zusammenhänge zwischen der Patchdynamik und der Reibbelagphysik und –chemie in Bezug auf das tribologische und thermische Verhalten. Letzteres erlaubt es, Hitzeflecken in der Reibzone zu beschreiben, indem ihre Anzahl und Flächen dynamisch bestimmt werden.
Mittels der vorgestellten Methode ist es möglich, die Dynamik und Wirkmechanismen vom einzelnen Patch über verschiedene Patchzonen bis hin zur kompletten Reibzone (inklusive Reibringverlagerungen) zu charakterisieren.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014000338

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