基于光纤的动态范围力传感器,用于组织触摸
Abu Bakar Dawood1, Vamsi Krishna Chavali1, Thomas Mack1
1School of Engineering and Materials Science, Queen Mary University of London, London, United Kingdom.
Frontiers in robotics and AI
|November 26, 2024
概括
这项研究引入了一种用于微创手术的新型传感器,提供可调节的刚度和触觉反. 该设备增强了触觉感应能力,这对于外科精确度和组织分化至关重要.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 手术技术 手术技术
- 触觉反系统是一种触觉反系统.
背景情况:
- 触觉信息对于手术表面表征和组织分化至关重要.
- 最少侵入性外科手术 (MIS) 面临挑战,原因是外科医生的访问限制和触觉反减少.
- 需要增强的触觉反来改善MIS的外科性能.
研究的目的:
- 开发一种新的,可控制度的动力力范围传感器,用于远程触觉反.
- 在最少侵入性的外科手术过程中,以提高触觉感知能力.
- 为了研究传感器提供可调的力测量范围和估计组织度的能力.
主要方法:
- 在圆顶内集成磨损光纤.
- 利用光衰减变化由于纤维曲率的变化来感应力.
- 通过修改内部圆顶压力来调整传感器刚度和力测量范围.
- 用力测量和幻体刚度估计进行实验验证.
主要成果:
- 传感器通过调整内部压力来证明了刚性可控性.
- 增加的内部压力扩大了力测量范围 (在1 psi时高达8.83 N).
- 传感器成功估计了幻影的弹性模块在8.58到165.32kPa的范围内.
结论:
- 开发的传感器有效地提供度可控制的动态力范围传感.
- 这项技术有可能在微创手术中恢复和增强触觉反.
- 传感器测量力和估计度的能力为手术指导提供了有价值的数据.
