软体操作器结构设计及植入式光纤传感方法

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软体操作器结构设计及植入式光纤传感方法

光传感 | 更新时间：2025-09-01

- 软体操作器结构设计及植入式光纤传感方法
- The structure design of the soft manipulator and the implantable fiber bragg grating sensing method
- 光学技术 2020年46卷第2期页码：208-214
- 作者机构：
  
  1. 1:北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室
  2. 2:北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  青年科学基金项目(61903041);教育部“长江学者与创新团队发展计划”项目(IRT_16R07)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2020.02.014
  中图分类号：
- 纸质出版：2020
- 稿件说明：
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李朋涛, 孙广开, 何彦霖, 等. 软体操作器结构设计及植入式光纤传感方法[J]. 光学技术, 2020,46(2):208-214.

The structure design of the soft manipulator and the implantable fiber bragg grating sensing method[J]. 2020, 46(2): 208-214.
李朋涛, 孙广开, 何彦霖, 等. 软体操作器结构设计及植入式光纤传感方法[J]. 光学技术, 2020,46(2):208-214. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2020.02.014.

The structure design of the soft manipulator and the implantable fiber bragg grating sensing method[J]. 2020, 46(2): 208-214. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2020.02.014.

为解决微创手术软体机器人的形状实时监测问题

将刻有三个光纤布拉格光栅的单根光纤植入软体操作器中

利用其研究柔性硅胶软体操作器光纤传感和三维形状重构方法。进行了软体操作器的结构设计及模型建立

并对光纤光栅波长漂移量和软体操作器弯曲曲率之间的关系进行了理论分析;通过实验验证了软体操作器结构设计及其模型建立的有效性

测试了软体操作器不同弯曲状态下三个FBG传感器的反射谱特征及其变化规律;通过分析三个FBG传感器的中心波长漂移量

利用线性插值算法计算出软体操作器在不同弯曲状态下的曲率等参数

并结合曲线拟合方法实现软体操作器的三维形状重构。实验结果表明:植入式光纤光栅传感方法可以实现硅胶软体手术操作器的三维形状传感

在微创外科手术领域具有广阔的应用前景。

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