Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Optimering strategier för utformning av Parallel Haptic enheter
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2011 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Optimization Approaches for the Design of Parallel Haptic Devices (English)
Abstract [sv]

En parallellkinematisk haptisk enhet för medicinsk simulering i sex frihetsgrader är utvecklad på Mekatronikavdelningen vid Institutionen för Maskinkonstruktion, KTH. Parallellkinematiska strukturer har många fördelar, förutsatt att den valda kinematiska arkitekturen är lämplig och rätt dimensionerad för den aktuella applikationen. Av denna anledning och eftersom strukturen ofta är förhållandevis komplex, är designoptimering ofta nödvändigt. Optimeringsproblem vi då måste lösa är multi-objektiva och icke-konvexa. I den första delen av detta examensarbete löser vi problemet med hjälp av tre stokastiska multi-objektiva metoder, NSGA-II, SPEA-2 och MOPSO. De resultat vi får från dessa tre metoder är likartade. En känslighetsanalys presenteras för att visa hur känslig målfunktionen är för variationer i de optimerade designparametrarna. I den andra delen av arbetet införs Konvex optimering, vilket är ett kraftfullt verktyg för att lösa svåra multi-objektiva problem. Syftet med denna del är att omvandladet ursprungliga icke-konvexa problemet till en konvex form, dvs att konvexifieradet. Metoder för konvexifiering föreslås och svårigheten att eventuellt lyckas i detta arbete analyseras.

Abstract [en]

A six degree-of-freedom parallel haptic device for medical simulation is developed at the Mechatronics Lab, Department of Machine Design, KTH. Parallel devices have many advantages, given that the particular kinematic structure is selected and designed carefully for the application at hand. For this reason and considering the complexity of the structure itself, design optimization of the selected system is typically required. The corresponding optimization problem we have to solve is multi-objective and non-convex. In the first part of this thesis project, we solve the optimization problem with three stochastic multi-objective approaches; NSGA-II, SPEA-2, and MOPSO. The results we obtain from these methods are similar. Also, a sensitivity analysis is presented, showing how the objective function of our problem changes according to the alteration of the structural design parameters around the optimal solution. In the second part, Convex Optimization is introduced as being a powerful tool for solving difficult multi-objective problems. The aim of this part is to convert the nonconvex problem to a convex form, i.e. to convexify it. Methods for convexification are suggested and analysis of the difficulty to be successful in this effort is given.

Place, publisher, year, edition, pages
2011. , 63 p.
Series
MMK 2011:61 MDA 410
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-49592OAI: oai:DiVA.org:kth-49592DiVA: diva2:459849
Uppsok
Social and Behavioural Science, Law
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-10-19 Created: 2011-11-28 Last updated: 2015-10-19Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Optimization Approaches for the Design of Parallel Haptic Devices(1567 kB)22 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1567 kBChecksum SHA-512
f91498ebefc119e9e33a215ecdb5a0e4d4e20a80f660358814792641bd400fa3d04ab8348c6b8f24801ea73f90090271b4d7983b30bff14e9df213c27b83362b
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 22 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 25 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf