BA - Konstruktion und Herstellung eines mechanischen Aufbaus für eine drehbare elektrische Impedanztomographie (EIT)

Konstruktion und Herstellung eines mechanischen Aufbaus für eine drehbare elektrische Impedanztomographie (EIT)

Hintergrund:

Die Elektrische Impedanztomographie (EIT) ist ein bildgebendes Messverfahren, bei dem durch Anlegen von Wechselströmen und Messen der resultierenden Spannungen an Elektroden die Leitfähigkeitsverteilung innerhalb eines Objekts rekonstruiert wird. Um eine höhere räumliche Auflösung und Messvielfalt zu erreichen, kann das Messobjekt oder das Elektrodenarray mechanisch gedreht werden.

Ziel dieser Arbeit ist es, einen drehbaren mechanischen Aufbau zu entwickeln, der die Anbringung und Rotation von 32 Elektroden ermöglicht. Dabei sollen sowohl mechanische Stabilität, elektrische Kontaktierbarkeit als auch die Möglichkeit zur automatisierten Rotation berücksichtigt werden.

Ziele der Arbeit:

1. Mechanische Konstruktion:

   • Entwurf eines rotierbaren Aufbaus, auf dem 32 Elektroden gleichmäßig um ein zylindrisches Messvolumen angeordnet werden können.

   • Berücksichtigung einer präzisen, reproduzierbaren Drehbewegung (z. B. über einen Schrittmotor oder Servomotor).

   • Entwicklung eines Systems zur sicheren Führung der Kabel, um eine unbeeinträchtigte Rotation zu gewährleisten (z. B. Schleifring oder Kabeldurchführung).

2. Herstellung:

   • Anfertigung der Konstruktion (z. B. mittels 3D-Druck, CNC-Fräsen oder Laserschneiden).

   • Montage und Justage des Aufbaus, Funktionsprüfung der Drehmechanik.

3. Elektrische Integration:

   • Auswahl und Ansteuerung eines geeigneten Motors (z. B. Schrittmotor mit Treiberplatine).

   • Aufbau einer einfachen Steuerung (z. B. über Arduino oder Mikrocontroller), um definierte Drehschritte zu realisieren.

   • Optional: Vorbereitung einer Schnittstelle zur Synchronisation mit einem Messsystem für EIT.

4. Dokumentation und Validierung:

   • Erstellung einer vollständigen CAD-Dokumentation (Baugruppen- und Fertigungszeichnungen).

   • Durchführung erster Funktionstests (Drehbewegung, Positioniergenauigkeit).

   • Bewertung der Konstruktion hinsichtlich Stabilität, Genauigkeit und Erweiterbarkeit.

Erwartete Ergebnisse:

• Voll funktionsfähiger mechanischer Aufbau mit 32 Elektrodenpositionen.

• Rotationsmechanismus mit definierter Ansteuerung.

• Ausführliche Konstruktions- und Fertigungsdokumentation.

• Optional: Demonstration einer einfachen motorischen Steuerung.

Zeitplanung:

Checklist

• Introduction / tour in M4

• Urheberrechtsvereinbarung signed: https://www.tuhh.de/t3resources/sls/pdf/ZPA/Formulare_oeffentlich/Rechte_an_Abschlussarbeiten.pdf

• if applicable: signed confidential agreement

• official registration

Helpful links:

• Thesis Work / Studentische Arbeiten 

• Criteria for the evaluation of Bachelor's and Master's theses, handout version

• Laborordnung

• Spotlights / Kurzvorträge

• Templates (Latex, ppt etc.)

Document Upload Final Thesis / Dokumentenabgabe Abschlussdokument

File of final presentation / Dokumentenabgabe Abschlusspräsentation

Link for further files / Link für weitere Dokumente