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Updated: Jun 26, 2025
10:09
Operation of the Collaborative Composite Manufacturing CCM System
Published on: October 1, 2019
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使用卷状纤维传感器对超冗余灵活操纵器进行实时形状估计
Yesung Yi1, Jung-Hwan Youn1,2, Ji-Sung Kim1
1Department of Mechanical Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon, Republic of Korea.
Soft robotics
|May 16, 2024
概括
这项研究提出了一种使用线圈纤维传感器的新方法,以准确估计灵活的手术机器人的形状,即使在负载下. 这有助于改善控制,并防止在手术过程中组织损伤.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 生物医学工程 生物医学工程
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 灵活内镜外科机器人的精确形状估计对于提高控制精度和最大限度地减少组织损伤至关重要.
- 将传感器集成到操纵器中需要考虑空间效率,成本,系统复杂性和校准易度.
研究的目的:
- 提出一种实时方法,用嵌入式卷状纤维传感器估计超冗余操纵器的形状.
- 为了确保可靠的形状识别,即使操纵器受到外部负荷.
主要方法:
- 开发了一种实时形状估计方法,用于嵌入式卷状纤维传感器的超冗余操纵器.
- 优化了纤维传感器设计的耐用性和灵敏度,使得可以测量压力和拉伸应变.
- 通过动力学和动量分布分析确定最佳的传感器数量和位置.
主要成果:
- 为灵活的操纵器实现了实时形状估计能力.
- 在自由装载条件下 (平均最大误差<3.54%) 和装载条件下 (平均最大误差<5.47%) 证明了形状识别准确性.
- 在各种负载场景下实验验验证了拟议的方法.
结论:
- 拟议的方法为灵活的手术机器人实时形状估计提供了强大而准确的解决方案.
- 嵌入式卷轴纤维传感器为超冗余操纵器提供了灵活,紧,经济高效的传感解决方案.
- 这项技术有可能提高手术机器人的性能和患者安全.
