Presence of the strong magnetic elds in the Magnetic Resonance Imaging (MRI) environment limits the integration of robotic rehabilitation systems to the MRI process. The tendency to improve imaging quality by the amplication of magnetic eld strength further tightens the bidirectional compatibility constraints on MRI compatible rehabilitation devices. In this thesis, the design, control, and characterization of MRI-VisActa low-cost, Bowden cable-actuated rotary series viscoelastic actuator that fullls the bidirectional compatibility requirements to the maximum extend, are presented. Components of MRI-VisAct that are placed in the magnet room are built using nonconductive, diamagnetic MRI compatible materials, while ferromagnetic/ paramagnetic components are placed in the control room, located outside the MRI room. Power and data transmission are achieved through Bowden-cables and ber optics, respectively. This arrangement ensures that neuro-imaging artifacts are minimized, while safety hazards are eliminated, and the device performance is not aected by the magnetic eld. MRI-VisAct works under closed-loop torque control enabled through series viscoelastic actuation. MRI-VisAct is fully customizable; it can serve as the building block of higher degrees of freedom MRI compatible roboticdevices.

Manyetik rezonans görüntülemesi (MRG) ortamında bulunan güçlü manyetik alan, robotik rehabilitasyon sistemlerinin MRG prosedürüne entegrasyonunu sınırlandırmaktadır. MRG görüntülerini manyetik alanın kuvvetini arttırarak iyileştirme konusundaki eğilim, MRG uyumlu rehabilitasyon cihazları üstündeki çift yönlü uyumluluk sınırlamalarını sıkılaştırmaktadır. Bu tezde, çift yönlü MRG uyumluluğunu en yüksek düzeyde sağlayan, düşük maliyetli, Bowden-kablosu tahrikli dönel bir seri elastik eyleyici olan MRI-VisAct'ın tasarımı, denetimi ve karakterizasyonu sunulmaktadır. MRI-VisAct'ın mıknatıs odasına konumlandırılan parçaları yalıtkan, diyamanyetik MRG uyumlu malzemelerden üretilirken, cihazın ferromanyetik/paramanyetik kısımları mıknatıs odasının dışında bulunan kontrol odasında konumlandırılmıştır. Kuvvet ve veri aktarımı sırasıyla Bowden-kabloları ve fiber-optik kablolar ile sağlanmaktadır. Bu düzenleme beyin görüntülemesi esnasında oluşabilecek bozulmaların en düşük düzeye indirilmesini, güvenlik risklerinin ortadan kaldırılmasını ve cihaz performansının manyetik alandan etkilenmemesini sağlamaktadır. MRI-VisAct seri visko-elastik eyleme ile sağlanan kapalı döngü tork denetimi altında çalışmaktadır. Cihaz modüler bir yapıda olup, daha yüksek serbestlik derecesine sahip cihazların yapı taşı olarak kullanılabilmektedir.