Mechanical Engineering Commons^™

Metal-Ceramic Composite Powders, Lianyi Chen, Minglei Qu

Patents

A process for manufacturing metal-ceramic composite material powder comprising ball milling metal powder and ceramic nanoparticles to yield a metal-ceramic composite powder comprising ceramic nanoparticles embedded in a metal matrix powder particles; wherein the ball milling is performed using a ceramic milling media and a milling vessel having a ceramic interior surface. Metal matrix nanocomposite powders comprising ceramic nanoparticles imbedded in metal matrix powder particles; wherein the metal matrix powder particles have a spherical shape; wherein there is uniform distribution the ceramic nanoparticles; wherein the nanocomposite powders have good flowability.

Three-Dimensional Lattice Batteries Via Additive Manufacturing, Rahul Panat, Jie Li, Jonghyun Park, Mohammad Sadeq Saleh

Patents

Provided here is a method of manufacturing a lattice electrode useful in an energy storage device such as a battery or capacitor. A lattice electrode useful in an energy storage device such as a battery or capacitor also is provided, along with energy storage devices such as batteries or capacitors.

Investigation Of Manufacturing Techniques For Magnetorheological Elastomers To Expand Feasibility In A Diverse Array Of Applications, Austin S. Robbins

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

Magnetorheological elastomers, or MREs, are smart composite materials with controllable physical and mechanical properties when introduced to an external stimulus of a magnetic field. The controllability of these properties is highly tunable by the selection of the elastomeric matrix, concentration of magnetically permeable particles, introduction of additives, and the alignment of the constituents during the curing process. The fabrication of MREs typically calls for a mold that is filled with an MRE mixture to create the final desired geometry after curing. These molds are frequently placed under a magnetic field which orients the micron sized magnetic particles along the magnetic …

Investigations Of A Surrogate Fuel Based On Fischer-Tropsch Gtl And Ctl In Cvcc, Idi And Di Compression Ignition Engines, Amanda C. Weaver

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

With the increase in availability, feedstocks, and properties of alternative fuels, compatibility issues emerge between current engine platforms often requiring a limit on the blend percentage of alternative fuel in conventional fuel or alteration to the engine platform. Two key metrics were identified, autoignition quality and lubrication characteristics, as vital for the proper function of a compression ignition engine, and if the blend of alternative fuels matches these two criteria for the diesel standard, then the resulting blend percentage can be considered as a viable alternative for complete replacement of conventional petroleum ULSD. Autoignition quality was matched using blends S-8, …

Design And Fabrication Of A Force-Displacement Control Mechanism For Bone-Surgical Tool Testing, Kenneth Nwagu

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

This project focuses on the design and fabrication of an experimental setup for orthopedic-tool testing, tailored for a surgical instrumentation company. The multifaceted project encompasses a literature review, conceptual design, prototyping, and rigorous testing, resulting in a versatile control system capable of assessing various orthopedic tools, including bone drills, saws, burrs, and power handpieces.

Orthopedic surgical procedures (which include cutting and/or drilling into bone) often need to be performed on bones for faster recovery. The drilling and cutting process can cause an increase in temperature at the cutting site which can cause bone necrosis. The tools also need to be …

Design And Validation Of An Aerodynamic System For A Formula Sae® Vehicle Using Vehicle Dynamic Simulation And Experimentation, Evan S. Cole

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

This thesis presents the design, simulation, and experimental validation for the aerodynamic system for a Formula SAE® vehicle. The Society of Automotive Engineers ® (SAE) hosts a collegiate competition annually called Formula SAE® where students design, fabricate, and test a small “formula style” vehicle. The vehicle performs in relatively slow maneuvers, around different courses and tests to evaluate the vehicle’s overall performance. Over the years, collegiate teams have put significant research into the design and manufacturing of the aerodynamics of these vehicles. In order to justify this undertaking for future teams at West Virginia University’s Formula SAE® program, a comprehensive …

Nucleotide Detection Mechanism And Comparison Based On Low-Dimensional Materials: A Review, M. Mustafa Azeem, Muhammad Shafa, Muhammad Aamir, Muhammad Zubair, Basma Souayeh, Mir Waqas Alam

Civil, Architectural and Environmental Engineering Faculty Research & Creative Works

The recent pandemic has led to the fabrication of new nucleic acid sensors that can detect infinitesimal limits immediately and effectively. Therefore, various techniques have been demonstrated using low-dimensional materials that exhibit ultrahigh detection and accuracy. Numerous detection approaches have been reported, and new methods for impulse sensing are being explored. All ongoing research converges at one unique point, that is, an impetus: the enhanced limit of detection of sensors. There are several reviews on the detection of viruses and other proteins related to disease control point of care; however, to the best of our knowledge, none summarizes the various …

Design Of Force Indicator For Ballistic Armor Trauma Pad, William Keenan, Anthony Cinalli, Patrick Kennedy

Williams Honors College, Honors Research Projects

The purpose of the Force Indicator for Ballistic Armor Vests is to obtain an approximate value for the impact a bullet delivers through a trauma pad after the Kevlar layer stops the initial bullet. This approximation will be applied in the field to assist in medical treatment of gunshot wounds. The indicator is made from a pressure-sensitive film located behind the Kevlar layer and trauma pad, and it can be easily removed in the field for examination. The impact vest and force indicator are self-contained for ease of implementation. The device will be tested with 9mm, .22 Long Rifle, and …

Distillery, Clare Nicholas, Patrick Hanlon

Williams Honors College, Honors Research Projects

The goal for this project is to make a cost effective still. We will be implementing cost saving parts to create a cheap but effective still. From initial research conducted, we will try to combine a stainless steel still and copper still together so that the cheaper material (stainless steel) and the component that removes sulfur compounds (copper) are both implemented. The ME side of the project will focus on the actual design and construction of the parts that will be implemented into the still. Included in the design process will be calculations of heat transfer for the current and …

4wd Baja Upright And Wheel Hub, Nathan Thompson, Jonathan P. Larson, Spencer D. Compan

Williams Honors College, Honors Research Projects

The University of Akron Zips Baja Team has switched to a 4-wheel-drive (4WD) vehicle as per the 2023 Baja Society of Automotive Engineers (SAE) rules. The 2022 Baja Vehicle was 2WD, thus the upright and wheel hub were designed exclusively for a 2-wheel-drive (2WD) Baja vehicle. This report entails the design process and methods of verification for the design of the 4WD upright and wheel hub.

The Passing Board, John Fitzgerald

Williams Honors College, Honors Research Projects

For my Honors Research Project I am taking a more personal route and looking to solve a childhood question/issue by designing a board that is small and easy to transport while also giving the best bounce pass possible. My proposed project would be a board that a soccer player can play a bounce pass onto and receive the ball from. The base of this design sounds simple enough, however, I would like to implement a way that the board can be adjusted to alter the angle of return of the soccer ball after the bounce. I also want to design …

Experimental Study For Improving The Productivity Of Laser Foil Printing, Tunay Turk, Ming-Chuan Leu

Mechanical and Aerospace Engineering Faculty Research & Creative Works

This Study Aims to Improve the Productivity of Laser Foil Printing (LFP), Which is a Foil-Based Metal Additive Manufacturing (AM) Process. LFP Uses a Dual-Laser System to Fabricate a 3-Dimensional Part in a Layered Fashion by Performing Four Steps in Each Layer: Spot Welding, Pattern Welding, Contour Cutting, and Edge Polishing, All of Which Performed by Use of Lasers. We Experimentally Examined the Welding and Polishing Steps in This Study to Enhance LFP Productivity. the Jump Speed, Dwelling Duration, and Weld Path of Spot Welding and the Line Welding Speed and Wait Time between Weld Lines of Pattern Welding Are …

Mixed-Input Learning For Multi-Point Landing Guidance With Hazard Avoidance Part Ii: Learning-Based Guidance Algorithm, Sixiong You, Chaoying Pei, Vinay Kenny, Ran Dai, Jeremy R. Rea

Mechanical and Aerospace Engineering Faculty Research & Creative Works

This paper investigates the three-dimensional (3D) multi-point landing guidance (MLG) problem with hazard avoidance by developing a mixed-input learning-based method to achieve precise and fuel-efficient planetary landing in future Mars missions. Specifically, we aim to find a safe, fuel-efficient landing point and generate a fuel-optimal trajectory simultaneously in real-time. First, by introducing binary variables, the MLG problem is formulated as an optimal control problem with quadratic constraints. Then, by formulating the Hamiltonian function, the necessary conditions of optimality for the MLG problem are obtained, where the critical parameters are identified to represent the complete optimal solution. After that, to find …

An Insight Into The Effect Of Sharp And Round Edges On The Flow Field-A Cfd Simulation, Abid Hussain, Gao Puzhen, M. Mustafa Azeem, Muhammad Zubair, Muhammad Aamir, Muhammad Irfan Khaleed

Civil, Architectural and Environmental Engineering Faculty Research & Creative Works

This paper presents a numerical investigation of pressure drop and distribution in a channel around a sharp edge and a disc that is connected to the base of a circular rod. We have employed computational fluid dynamics (CFD)-Fluent for the validation of our models. It was found that the edge sharpness of the disc influences the pressure drop., i.e. sharp edge has higher turbulence and pressure drop. We also observed that pressure drops in the case of the circular disc are less than that of the sharp edge. However, pressure drop has essentially the same values for both shapes after …

A Techno-Economic Analysis To Determine The Levelized Cost Of Hydrogen Generation Through Electrolysis For Humboldt Transit Authority, Humboldt County, California, Deepak Tripathi

Cal Poly Humboldt theses and projects

Abstract

This thesis aims to investigate the techno-economic feasibility of on-site electrolysis-based hydrogen generation for the Humboldt Transit Authority (HTA), focusing on determining the levelized cost of hydrogen (LCOH) for various system configurations and utility rate schedules. The study recommends using a 2.5 MW electrolyzer with the B-20 (T) utility rate schedule along with an E-GT rate supplement provided by PG&E as the most cost-effective solution to meet HTA's projected hydrogen demand. This demand is currently based on the utilization of 11 H₂ fuel cell buses, which is further expected to grow to 21 buses, and estimated public use …

Localization Of People In Gnss-Denied Environments Using Neural-Inertial Prediction And Kalman Filter Correction, Lauren N. Cash

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

This thesis presents a method based on neural networks and Kalman filters for estimating the position of a person carrying a mobile device (i.e., cell phone or tablet) that can communicate with static UWB sensors or is carried in an environment with known landmark positions. This device is used to collect and share inertial measurement unit (IMU) information — which includes data from sensors such as accelerometers, gyroscopes, and magnetometers — and UWB and landmark information. The collected data, in combination with other necessary initial condition information, is input into a pre-trained deep neural network (DNN) which predicts the movement …

Modeling Of Transport In Anatomic Respiratory Airways: Applications In Targeted Drug Delivery And Airborne Pathogenic Transmissions, Mohammad Mehedi Hasan Akash

Electronic Theses and Dissertations

This thesis aims to explore the potential of improving the efficacy of drugs for treatment of viral infections by targeting the nasopharynx, which is commonly the first site of infection for many viral pathogens. Currently, intranasal sprays are used, but the standard protocol (“Current Use” or CU) results in suboptimal drug deposition at the nasopharynx. To address this issue, an “Improved Use” or, IU protocol has been proposed, which involves pointing the spray bottle at a shallower angle and aiming slightly towards the cheeks. The IU delivery is also robust to perturbations in spray direction, which highlights the practical utility …

Development Of Corn Kernel-Based Biocomposite Films For Food Packaging Applications, Swastika Bera

Electronic Theses and Dissertations

Most of the current and active food packaging resources and methods are nonbiodegradable and nonrenewable therefore harmful to the environment. Due to this, alternate sources of food packaging materials are in high demand. In this study, a bio-composite film has been developed, with Corn kernel powder as fiber reinforcement which is mixed with gelatin, and lignin two biopolymers as the matrix. The effect of Corn Kernel (CK) reinforcement on the Gelatin/Lignin (G/L) matrix on mechanical and barrier properties has been studied. CK has shown great potential as reinforcement to natural polymer, gelatin, and lignin (G/L) for food packaging applications as …

Computer Vision/Ai To Better Understand The Performance Of Agricultural Sprayer Nozzles, Praneel Acharya

Electronic Theses and Dissertations

No abstract provided.

Simulating The Impact Of Emissions Control On Economic Productivity Using Particle Systems And Puff Dispersion Model, Najam Khan

Electronic Theses and Dissertations

A simulation platform is developed for quantifying the change in productivity of an economy under passive and active emission control mechanisms. The program uses object-oriented programming to code a collection of objects resembling typical stakeholders in an economy. These objects include firms, markets, transportation hubs, and boids which are distributed over a 2D surface. Firms are connected using a modified Prim’s Minimum spanning tree algorithm, followed by implementation of an all-pair shortest path Floyd Warshall algorithm for navigation purposes. Firms use a non-linear production function for transformation of land, labor, and capital inputs to finished product. A GA-Vehicle Routing Problem …

Investigation Of Microstructurally Dependent Mechanical Properties Of Cold Sprayed Copper Using Correlative Microscopy, Quintin Otto

UNF Graduate Theses and Dissertations

This project employs multi-instrument materials characterization to analyze material made with the “Cold Spray” additive manufacturing process. Cold spray is an emerging additive manufacturing technique with unique benefits resulting from its low temperature adhesion process induced by plastic deformation. Metallic powder collides at high speeds creating three dimensional materials and coatings without the need for melting. Copper cold sprayed specimens were analyzed using a series of imaging techniques to characterize the microstructure at varying levels of detail and magnification. Scanning electron microscopy and electron back scattered diffraction were paired with microhardness testing to generate a correlative comparison between microstructure and …

Modified Reactive Sputter Deposition Of Titanium Nitride Thin Films Via Hipims With Kick-Pulse And Improvement Of The Structure-Zone Model, Andrew Miceli

UNF Graduate Theses and Dissertations

Direct current (DC) and radio frequency (RF) sputtering methods have been commonplace in industry for several decades and widely studied in literature. Hard films of nitrides, such as titanium nitride (TiN), have been deposited using reactive DC sputtering onto cutting tools and medical devices extensively as well. For these applications, the films require excellent adhesion, high density, and high hardness. High-Power Impulse Magnetron Sputtering (HIPIMS) has emerged over the last several years as a method to produce films with increased density and mechanical properties. Process-structure-property relationships for reactive HIPIMS are not yet well developed. Additionally, conventional HIPIMS suffers from relatively …

Characterization And Improvement Of Powder Properties Through Plasma Spheroidization For Use In The Laser Powder Bed Fusion Process, M. Hossein Sehhat

Doctoral Dissertations

"This research was conducted to characterize the powder properties using different characterization techniques to enhance the powder behavior in the Laser Powder Bed Fusion (LPBF) process. One of the shortcomings of LPBF process is the high cost of gas-atomized powder feedstock. To overcome this downside, the cheaper water-atomized powder was characterized and used in LPBF process, and its performance was compared with those of gas-atomized powder. Also, the plasma spheroidization process was used to improve the powder characteristics; if the spheroidized powder could function as well as the virgin powder, plasma spheroidization process could be applied to the used powders …

การออกแบบและควบคุมอากาศยานไร้คนขับแบบ 5 ใบพัดหมุน โดยมีใบพัดคู่ควบตรงกลางที่สามารถปรับความเอียงได้ 2 ทิศทาง, ศุภโชค ตันติวิวัทน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การเคลื่อนที่ของอากาศยานแบบไร้คนขับชนิด 4 ใบพัดตรึงนั้น ถูกจำกัดเนื่องด้วยใช้โรเตอร์แบบตรึงเพียงสี่ตัวเท่านั้น งานวิจัยฉบับนี้จึงขยายขีดความสามารถของอากาศยานไรคนขับนี้ ด้วยการออกแบบอากาศยานชนิด 5 ใบ โดยพัฒนามาจากแบบ 4 ใบพัดตรึงด้วยการเพิ่มใบพัดที่ตำแหน่งตรงกลางอากาศยานที่ติดตั้งบนกลไกกิมบอลเพื่อควบคุมทิศทางของแรงผลัก โดยแรงผลักจากโรเตอร์เดิมและโรเตอร์ใหม่รวมกันทำให้เกิดแรงที่ใช้ในการควบคุมการเคลื่อนที่ไปด้านข้าง และการเอียงตัวของอากาศยานได้ดีขึ้น ในการออกแบบระบบการควบคุมอากาศยานได้เสนอตัวคุมคุมแบบพีไอดีแบบไม่เชิงเส้น (nonlinear PID controller) เพื่อใช้ในการควบคุมอากาศยานให้เคลื่อนที่ตามเส้นทางที่ต้องการ โดยตัวควบคุมดังกล่าวได้ใช้อินทิกรัลแบบพิเศษ นอกจากนี้แล้วงานวิจัยฉบับนี้ยังใช้เทคนิคการปรับให้เหมาะสม (optimization technique) เพื่อจัดสรรแรงขับของโรเตอร์ โดยพิจารณาจากไดนามิกส์ของกิมบอลและขีดจำกัดของโรเตอร์ ในส่วนของการทดลองได้มีการจำลองเพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของข้อผิดพลาดอินทิกรัลแบบพิเศษ ตรวจสอบช่วงการเอียงตัวของอากาศยาน และสาธิตการติดตามการเคลื่อนที่บนเส้นโค้งสามมิติรูปเลขแปด (3D-Lissajous curve)

การศึกษาความสบายในการขับขี่ของยานยนต์ไฟฟ้าผ่านการควบคุมแรงขับจากมอเตอร์ในล้อ, ชนกนันท์ บุญลัภยานันท์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ ได้ทำการศึกษาความสบายในการขับขี่ (Ride Comfort) ของยานยนต์ไฟฟ้าที่มีการติดตั้ง In-Wheel Motor ไว้ที่ล้อทุกล้อบนโปรแกรม MATLAB โดยใช้แบบจำลองแบบครึ่งคัน (Half Car Model) ผ่านการพิจารณาค่า Frequency-Weighted Acceleration ซึ่งถูกนิยามไว้ในมาตรฐานของ ISO 2631 โดยการใช้ Power Spectral Density ของ Road Profile 3 แบบ ซึ่งเป็น Input ของระบบ (ถนนทั้ง 3 แบบถูกจัดอยู่ใน Class A ถึง D ตามมาตรฐาน ISO 8608) จากนั้นจึงคำนวณหาค่า Frequency-Weighted Acceleration ของ 2 กรณี เปรียบเทียบกัน โดยกรณีแรกคือระบบแบบ Open-Loop ที่ไม่ได้มีการติดตั้ง Controller กับอีกกรณีหนึ่งซึ่งเป็นระบบแบบ Closed-Loop ที่มีการติดตั้ง P Controller ไว้ที่ In-Wheel Motor ของล้อทุกล้อ เพื่อให้เกิดการสั่นสะเทือนในแนวดิ่งให้น้อยที่สุด ผ่านการควบคุมแรงขับจาก In-Wheel Motor โดยมีการเปลี่ยนแปลงค่าของ Proportional Gain เพื่อดูผลของ Controller ที่มีต่อค่า Frequency-Weighted Acceleration แล้วจึงพิจารณาประสิทธิภาพของ Controller ว่าสามารถลดการสั่นสะเทือนของยานยนต์ไฟฟ้าได้มากน้อยเพียงใด โดยคำนวณเป็นสัดส่วนของค่า Frequency-Weighted Acceleration ที่ลดลงเมื่อเทียบกับกรณีของระบบ Open-Loop​ ผลการศึกษาพบว่า เมื่อค่า Proportional Gain ของ P Controller มีค่าสูงขึ้น จะทำให้ค่า Frequency-Weighted Acceleration มีค่าลดลงตามไปด้วย ซึ่งจะส่งผลให้การขับขี่มีความสบายมากขึ้น แต่อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่ค่า Proportional Gain ของ Controller …

ผลของความโค้งของคลองรากฟันต่อความทนทานต่อแรงบิดของตะไบทางทันตกรรมแบบหมุน, ปุณยวุฒิ โตมีบุญ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาความทนทานต่อแรงบิดของตะไบทางทันตกรรมแบบหมุนที่ทำงานในคลองรากฟันที่มีความโค้งแบบต่าง ๆ ด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์และวิธีการทดลอง การศึกษานี้จำลองการรับแรงบิดของตะไบขนาด 0.25 และ 0.35 มิลลิเมตร ขณะทำงานในคลองรากฟันที่มีรัศมีความโค้ง 2, 5 และ 8 มิลลิเมตร และทำงานในคลองรากฟันที่มีมุมความโค้ง 30, 45 และ 60 องศา โดยมีตะไบตรงเป็นชุดควบคุม การศึกษาด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์พิจารณาแนวโน้มของค่าความเค้นและแรงบิดปฏิกิริยาที่ปลายตะไบภายใต้แรงบิดขนาดคงที่ การทดลองหาแรงบิดจากเครื่องกรอฟันที่ทำให้ตะไบเสียหายในขณะทำงานในคลองรากฟันที่มีความโค้งแบบต่าง ๆ ผลการศึกษาด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์พบว่าความเค้นและแรงบิดปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นที่ปลายของตะไบที่ทำงานในคลองรากฟันโค้งมีค่าน้อยกว่าตะไบที่ทำงานในคลองรากฟันตรง ความเค้นและแรงบิดปฏิกิริยามีค่าน้อยลงเมื่อตะไบรับแรงบิดขณะวางตัวอยู่ในคลองรากฟันที่มีรัศมีความโค้งน้อยลง และมีค่าน้อยลงเมื่อรับแรงบิดขณะอยู่ในคลองรากฟันที่มีมุมความโค้งมากขึ้น ในส่วนของการทดลองพบว่าผลการทดลองสอดคล้องกับผลการศึกษาโดยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ ตะไบโค้งสามารถรับแรงบิดจากเครื่องกรอฟันได้มากกว่าตะไบตรง ความสามารถในการรับแรงบิดจากเครื่องกรอฟันของตะไบลดลงขณะตะไบทำงานในคลองรากฟันที่มีรัศมีความโค้งมากขึ้น แต่ตะไบสามารถรับแรงบิดได้มากขึ้นเมื่อทำงานในคลองรากฟันที่มีมุมความโค้งมากขึ้น นั่นคือ ผลการศึกษาจากระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์และวิธีการทดลองมีความสอดคล้องกัน ตะไบทางทันตกรรมแบบหมุนจะสามารถรับแรงบิดได้มากขึ้นเมื่อตะไบทำงานในคลองรากฟันที่มีความโค้ง

ระบบการภาพและอัลกอรึทึมสำหรับกระบวนการตัดเนื้อ, เจตนิพัทธ์ ทองประสิทธิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

อุตสาหกรรมแปรรูปด้านการแยกส่วนหรือการตัดวัตถุดิบมีความสำคัญสูง การแยกส่วนวัตถุดิบเป็นวิธีการที่ต้องใช้ทักษะและแรงงานในการดำเนินงานสูง เพื่อที่จะสามารถแยกส่วนวัตถุดิบได้ตามความต้องการ งานวิจัยนี้จะมุ่งเน้นไปที่การออกแบบระบบการภาพ (Machine Vision) และพัฒนาอัลกอรึทึม (Algorithm) ในการแบ่งส่วน เพื่อสร้างแนวเส้นตัดวัตถุดิบที่เป็นเนื้อสัตว์เพื่อแบ่งวัตถุดิบออกเป็นชิ้น โดยแต่ละชิ้นมีน้ำหนักที่เท่ากัน สามารถออกแบบระบบการภาพที่ประกอบไปด้วยกล้อง Gocator line profile sensor เพื่อเก็บข้อมูลพอยต์คลาวด์ (Point cloud) ไปวิเคราะห์โดยใช้อัลกอรึทึมที่ถูกเขียนผ่านโปรแกรม Halcon เพื่อใช้ปริมาตรของวัตถุในหาตำแหน่งของแนวตัดแบ่งให้วัตถุทุกชิ้นมีน้ำหนักเท่ากัน การทดสอบและประเมินการทำงานของระบบจะใช้ดินน้ำมันและเนื้อสัตว์เป็นวัตถุที่ใช้ทดสอบ การทดสอบหลักจะมีด้วยกันสามการทดสอบ 1) ทดสอบแนวตัดแบบต่างๆและวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว (One-Way ANOVA) ตัวอัลกอรึทึมสามารถแสดงได้ทั้งแนวตั้งและแนวนอนตามที่กำหนด แต่การกำหนดแนวตัดที่แตกต่างกันมีผลต่อความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยสัมบูรณ์ (Mean Absolute Error) ของน้ำหนักดินน้ำมันที่ระดับนัยสำคัญ 0.05 2) ประยุกต์ใช้ Gage R&R โดยใช้ข้อมูลของน้ำหนักดินน้ำมันชิ้นที่ 1-3 หลังจากการตัด หลังจากทำการวิเคราะห์พบว่าค่า %Study Var ของ Total Gage R&R ของทั้งสามชิ้นมีค่า 7.04%, 8.53%, 9.00% 3) ทดสอบการแบ่งเนื้ออกไก่, หมูแช่แข็ง และปลา ค่าเปอร์เซ็นต์ของค่าความคลาดเคลื่อนสูงสุดของเนื้อสัตว์ชิ้นนั้นๆอยู่ที่ 2.28% - 15.96% โดยเรียงจากน้อยสุดคือเนื้ออกไก่กับปลาและมากสุดที่เนื้อหมูตามลำดับ

Design And Fabrication Of An Anthropomorphic Robotic Finger With Dual Tendon Drives And Passive Stretch-Driven Elastic Members, Worathris Chungsangsatiporn

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Human hands are unparalleled in their dexterity, precision, and versatility, making them ideal models for robotic systems. Conventional robotic hands with standard joints cannot fully replicate human hand biomechanics, often resulting in increased weight, cost, and complexity. The primary objective is to develop a robotic finger that closely mimics anthropomorphic characteristics using computer-aided design (CAD) and rapid prototyping technology and to analyze its force and motion behaviors. The underactuated hybrid design combined soft and rigid elements and emphasizes passive adaptability to achieve dexterity. Rolling contact joints were applied to replicate varied rotational axis biomechanics. Springs and tendon routes were integrated …

หุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติบนถนนภายนอกอาคาร, ดิษณ์กร วานิชรัตนกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

หุ่นยนต์เคลื่อนที่แบบขับเคลื่อนสี่ล้อโดยเฉพาะชนิดที่ใช้การขับเคลื่อนแบบ skid-steering เป็นหุ่นยนต์ที่ใช้มากนอกอาคาร หุ่นยนต์ประเภทนี้มีการลื่นไถลขณะทำการเลี้ยว ทำให้อยากต่อการควบคุม โดยเฉพาะหุ่นยนต์ที่เคลื่อนที่แบบอัตโนมัติ วิทยานิพนธ์นี้ออกแบบและสร้างหุ่นยนต์เพื่อใช้การขับเคลื่อนแบบ skid-steering และ ใช้วิธีการแยกจุดศูนย์กลางหมุนของแต่ละล้อหรือ Instantaneous Center of Rotation (Separated ICR) เพื่อลดปัญหาการลื่นไถล นอกจากนั้นจะใช้กล้องสเตอริโอร่วมกับระบบ V-SLAM (Visual Simultaneous Localization and Mapping) เพื่อตรวจสอบความถูกต้องเมื่อหุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวต่าง ๆ ผลลัพธ์จากการทดลองแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการชดเชยการลื่นไถลที่แตกต่างกันตามรัศมีการเลี้ยว ซึ่งจะพบว่าประเภทของพื้นผิวมีผลต่อวิธีการ Separated ICR ที่ใช้ในงานนี้น้อย ถึงแม้จะไม่สามารถประเมินความเสียดทานของพื้นผิวได้อย่างแม่นยำ ลักษณะของพื้นผิวไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการลดการไถล ทำให้วิธีการดังกล่าวเหมาะสมต่อการนำไปใช้งานจริงกับหุ่นยนต์เคลื่อนที่แบบขับเคลื่อนสี่ล้อ นอกจากนั้นได้มีการจำลองการทำงานการไถลของระบบบังคับเลี้ยวแบบไถลโดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ ผลที่ได้ออกมาจากการจำลองการไถลถึงแม้จะไม่เหมือนกับผลการทดลองอย่างแม่นยำ แต่ก็มีแนวโน้มการไถลในลักษณะใกล้เคียงกัน ผลที่แตกต่างกันอาจเนื่องมาจากการจำลองความเสียดทานของพื้นผิวทำได้ค่อนข้างยาก แต่พื้นผิวที่งานวิจัยนี้สนใจแบบจำลองความเสียดทานมีผลไม่มากกับประสิทธิภาพของการชดเชยการลี่นไถล นอกจากนั้นวิทยานิพนธ์นี้ได้พัฒนาระบบ SLAM และระบบนำทางสำหรับใช้ภายนอกอาคารซึ่งสามารถใช้งานได้ดีในสภาพแวดล้อมระหว่างอาคารที่มีทางลาดและมีพื้นต่างระดับกัน

Single Spring Gravity Compensator For A Multi Degree Of Freedom Manipulator Arm, Krittanai Sajjapongse

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Designing industrial robots requires utmost attention to power consumption and safety, especially in today's environment where humans work closely with robots. However, due to their robust and weighty structures, most robotic manipulators are typically engineered with high-power systems to handle payloads and counteract gravity. This research develops a novel gravity compensator system that employs a single spring to counterbalance a multi-DOF manipulator. This system combines cam follower systems with a square root mechanism. We provide a general equation that applies to multiple degrees of freedom. Additionally, we designed and built a 3-DOF manipulator prototype. The experiment shows that our gravity …