MİKRO ROBOT KOLU SİSTEMİ Akışkan Ortamındaki Mikro Robotun Temassız Manipülasyonu Ayşe İlginoğlu, Rahmetullah Varol, Yusuf Kahraman, Kadir Erkan ve Hüseyin Üvet Yıldız Teknik Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği Bölümü, Yıldız, İstanbul, 34349, Türkiye Bu çalışma TÜBİTAK 1001 Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı’nın 113E584 numaralı projesi ile desteklenmiştir. MİKRO ROBOT KOLU SİSTEMİ Motivasyon Sisteme Giriş Projede mikro-robot kolunun Lab-on-a-chip sistemler için literatürde ilk defa manyetik alanda, buoyant kuvvetinin etkisini kullanılarak hareket ettirilmesi amaçlanmaktadır. Mikro-robot kolu buoyant kuvveti ile sıvı içinde sağlayacağı levitasyon sayesinde havada tutularak sürtünmemin azaltılması ve bu sayede yüksek hassasiyette hareket elde edilmesi hedeflenmektedir.. Manyetik alan etkisi Buoyant kuvveti etkisi Temassız manipülasyon tekniği Mikro-nano seviyede objelerin hareketi Tek hücre analizlerinde kullanılabilecek bir mikro robot kolu imalatı DİZAY, SİMÜLASYON VE ÜRETİM Dizayn ve Simülasyon Çalışmaları Üretim Çalışmaları 100 µm boyutuna kadar hücreleri veya partikülleri manipüle edecek şekilde tasarlanmıştır. CNC ile işleme sırasında denge sağlamak amacıyla metal zemine yapıştırıcı ile sabitlenen polimer malzemenin işlenerek mikro-robot kola dönüştükten sonra çekilen ayrıntılı görüntüleri bulunmaktadır. Akımsız nikel kaplama işlemi sonrasında polimer mikro robot koluna ait ön ve arka yüzeyden elde edilen görüntüler MANİPÜLASYON TEKNİĞİNİN GELİŞTİRİLMESİ Manyetik Alanla Manipülasyon Deney Düzeneği Elektromıknatısla Geliştirilen Deney Düzeneği Mikro-robot kolunun sekli ve deney düzeneği. Bu manyetik alan kuvveti ile mikroakışkan-çip içerisinde robot kolu manyetik kuvvetin etkisi ile hareket ettirilmiştir. COMSOL modeli ile farklı akım değerleri için robot-mıknatıs arası mesafeye karşılık elde edilen manyetik kuvvet değerleri. Mesafe arttıkça manyetik kuvvetin logaritmik bir karakteristik ile azaldığı görülmektedir. Mikro robot mıknatısı, aralarında 6.97 mm mesafe olacak şekilde geriden takip etmektedir. Bu mesafe ölü bölge olarak adlandırılır. Elektro mıknatısa gönderilen kontrol sinyaline karşılık, robotun lazer sensöründen okunan yüksekliğinin grafiği. Robot üst yüzeydeyken, 0.48A değerlerine ulaşıldığında çok hızlı bir şekilde aşağı inmektedir. Alt yüzeye indikten sonra ise 0.13A değerlerine geri dönüldüğünde yine hızlı bir şekilde üste çıkmaktadır. Bu yüzden robotun hareketine oldukça hızlı yanıt verebilen bir kontrol mekanizmasının geliştirilmesi gerekmektedir.