一种高灵敏度,低成本和完全脱的多轴电容触觉力传感器,用于机器人手术系统
Sajid Hussain1, Muhammad Mubasher Saleem1,2, Muhammad Rehan1
1Micro/Nano Robotic Technologies Lab, Department of Mechatronics Engineering, National University of Sciences and Technology, Islamabad, Pakistan.
PloS one
|November 19, 2024
概括
这项研究引入了一种新的多轴电容触摸力传感器. 它的设计提供了准确的正常和切削力检测,使其成为机器人手术反系统的理想选择.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 传感器技术 传感器技术
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 精确的力感应对于机器人手术至关重要.
- 现有的触觉传感器往往缺乏多轴脱或高灵敏度.
研究的目的:
- 设计和描述一个多轴电容触觉力传感器.
- 为了实现正常和剪切力的完全脱输出.
- 为了评估机器人手术应用中的传感器性能.
主要方法:
- 在电容电极之间使用了有图案的弹性体介电层.
- 传感器是使用低成本快速原型制造来制造的.
- 描述涉及应用正常力 (0-10 N) 和剪切力 (0-3.1 N).
主要成果:
- 达到2.03%/N的正常力灵敏度和1.67%/N的剪切力灵敏度.
- 证明了可以忽略的力估计错误,表明高精度.
- 报告的hysteresis误差低于5%和可重复性误差低于5%对于两种力类型.
结论:
- 开发的触觉传感器具有高灵敏度,线性和可靠性.
- 其性能指标使其适用于机器人手术系统中的力反.
- 低成本的制造方法提高了其实际适用性.
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