螺旋布設(shè)光纖光柵的軟體操作器形狀傳感方法
發(fā)布時(shí)間:2022-10-28 21:31
為實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)手術(shù)軟體操作器彎曲伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)的形狀測(cè)量,提出一種螺旋布設(shè)光纖光柵形狀傳感方法。不同于傳統(tǒng)的直線(xiàn)形布設(shè)方法,螺旋形布設(shè)方法可以防止軟體操作器彎曲伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí),光纖光柵的折斷、脫膠現(xiàn)象發(fā)生。理論分析了螺旋布設(shè)光纖光柵的傳感原理及彎曲變形的重構(gòu)算法;制備了光纖光柵沿螺旋形布設(shè)在軟體操作器表面的試樣;搭建了軟體操作器彎曲變形的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng);實(shí)驗(yàn)分析了軟體操作器在不同彎曲狀態(tài)下,螺旋布設(shè)光纖光柵中心波長(zhǎng)漂移量與彎曲角度間的變化規(guī)律,并重構(gòu)出軟體操作器的變形形狀。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:螺旋布設(shè)光纖光柵在軟體操作器中不同位置的靈敏度最大為7.1pm/(°),軟體操作器彎曲角度實(shí)際測(cè)量值與理論重構(gòu)值間的最大誤差不足4.29%。螺旋形光纖傳感方法可用于軟體操作器形狀傳感與重構(gòu)。
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【文章目錄】:
0 引言
1 螺旋布設(shè)光纖光柵傳感重構(gòu)算法
1.1 彎曲變形傳感模型
1.2 彎曲變形重構(gòu)算法
2 實(shí)驗(yàn)裝置與試樣
2.1 彎曲變形傳感實(shí)驗(yàn)裝置
2.2 軟體操作器試樣
3 實(shí)驗(yàn)分析與討論
3.1 彎曲角度測(cè)量方法
3.2 彎曲變形傳感實(shí)驗(yàn)
3.3 彎曲變形重構(gòu)
4 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植入光纖光柵的軟體驅(qū)動(dòng)器形狀傳感研究[J]. 高東,孟凡勇,宋言明,孫廣開(kāi),祝連慶. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]變形機(jī)翼柔性蒙皮形狀光纖傳感及重構(gòu)方法[J]. 曲道明,孫廣開(kāi),李紅,婁小平,祝連慶. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]非正交FBG柔桿空間形狀重構(gòu)誤差分析及標(biāo)定[J]. 婁小平,陳仲卿,莊煒,祝連慶. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]用于光纖光柵曲線(xiàn)重建算法的坐標(biāo)點(diǎn)擬合[J]. 章亞男,肖海,沈林勇. 光學(xué)精密工程. 2016(09)
[5]航空航天光纖傳感技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 劉鐵根,王雙,江俊峰,劉琨,尹金德. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2014(08)
[6]光纖光柵傳感技術(shù)在工程中的應(yīng)用[J]. 徐國(guó)權(quán),熊代余. 中國(guó)光學(xué). 2013(03)
[7]光纖光柵傳感技術(shù)在分岔隧道模型中的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 常天英,李東升,隋青美,賈磊. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2008(01)
[8]漸進(jìn)式內(nèi)窺鏡形狀的感知和重建[J]. 錢(qián)晉武,鄭慶華,張倫偉,沈林勇,章亞男. 光學(xué)精密工程. 2004(05)
本文編號(hào):3697323
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【文章目錄】:
0 引言
1 螺旋布設(shè)光纖光柵傳感重構(gòu)算法
1.1 彎曲變形傳感模型
1.2 彎曲變形重構(gòu)算法
2 實(shí)驗(yàn)裝置與試樣
2.1 彎曲變形傳感實(shí)驗(yàn)裝置
2.2 軟體操作器試樣
3 實(shí)驗(yàn)分析與討論
3.1 彎曲角度測(cè)量方法
3.2 彎曲變形傳感實(shí)驗(yàn)
3.3 彎曲變形重構(gòu)
4 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植入光纖光柵的軟體驅(qū)動(dòng)器形狀傳感研究[J]. 高東,孟凡勇,宋言明,孫廣開(kāi),祝連慶. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]變形機(jī)翼柔性蒙皮形狀光纖傳感及重構(gòu)方法[J]. 曲道明,孫廣開(kāi),李紅,婁小平,祝連慶. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]非正交FBG柔桿空間形狀重構(gòu)誤差分析及標(biāo)定[J]. 婁小平,陳仲卿,莊煒,祝連慶. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]用于光纖光柵曲線(xiàn)重建算法的坐標(biāo)點(diǎn)擬合[J]. 章亞男,肖海,沈林勇. 光學(xué)精密工程. 2016(09)
[5]航空航天光纖傳感技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 劉鐵根,王雙,江俊峰,劉琨,尹金德. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2014(08)
[6]光纖光柵傳感技術(shù)在工程中的應(yīng)用[J]. 徐國(guó)權(quán),熊代余. 中國(guó)光學(xué). 2013(03)
[7]光纖光柵傳感技術(shù)在分岔隧道模型中的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 常天英,李東升,隋青美,賈磊. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2008(01)
[8]漸進(jìn)式內(nèi)窺鏡形狀的感知和重建[J]. 錢(qián)晉武,鄭慶華,張倫偉,沈林勇,章亞男. 光學(xué)精密工程. 2004(05)
本文編號(hào):3697323
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