亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

A miniature triaxial force sensor based on fiber Bragg gratings for flexible endoscopic robot

光纤布拉格光栅 材料科学 机器人 光纤 光纤传感器 纤维 声学 光学 计算机科学 物理 塑料光纤 复合材料 人工智能
作者
Feiwen Wang,Qi Jiang,Yingxuan Zhang,Rammah Ibrahim,D. Li
出处
期刊:Measurement [Elsevier BV]
卷期号:232: 114645-114645 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.measurement.2024.114645
摘要

Contact force sensing is an important means to ensure the safe operation of surgical robots. This paper presents a miniature triaxial force sensor based on fiber Bragg grating (FBG) for detecting the interaction forces between the tip of flexible endoscopic surgical robots and tissue. The proposed sensor mainly consists of a force-sensitive flexure structure, a support body, and four FBG sensors. A composite hollow structure with a parallel helical slot and elliptical hinge has been utilized to design the force-sensitive flexure with an excellent linear measurement range. The four optical fibers arranged along the circumference of the flexure are configured as a tightly stretched status with their two points fixed. This configuration can improve sensitivity and avoid the drawbacks of FBG chirping and low repeatability. Finite element method-based simulation has been implemented to optimize the flexure's structural parameters for balancing the force sensor's axial and radial resolution. The prototyped sensor has been calibrated and achieves a high resolution of 0.77 mN and 0.79 mN for both lateral forces within −1 to 1 N and 1.25 mN for axial force within 0 to 2 N. Loading experiments have been conducted to validate the effectiveness of the proposed designs. The results show that the sensor can provide a high-accuracy measurement of three force components with an average RMS error of less than 3% in the total operating ranges. Such a result validates the feasibility of the designed sensor to measure the robot-tissue interaction forces.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
7749应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
胡萝卜完成签到 ,获得积分10
10秒前
小辣椒完成签到,获得积分10
16秒前
zhaodan完成签到,获得积分10
22秒前
krajicek发布了新的文献求助10
27秒前
guyuzheng完成签到,获得积分10
32秒前
爱听歌谷蓝完成签到,获得积分10
39秒前
魔幻的芳完成签到,获得积分10
45秒前
gszy1975完成签到,获得积分10
46秒前
火星上的宝马完成签到,获得积分10
51秒前
悲凉的忆南完成签到,获得积分10
58秒前
krajicek发布了新的文献求助10
1分钟前
陈旧完成签到,获得积分10
1分钟前
欣欣子完成签到,获得积分10
1分钟前
yxl完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
可耐的盈完成签到,获得积分10
1分钟前
lei发布了新的文献求助10
1分钟前
绿毛水怪完成签到,获得积分10
1分钟前
Jennie完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lsc完成签到,获得积分10
1分钟前
小fei完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
麻辣薯条完成签到,获得积分10
1分钟前
等待老太发布了新的文献求助10
1分钟前
时尚身影完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.4应助等待老太采纳,获得10
1分钟前
leoduo完成签到,获得积分10
2分钟前
流苏2完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
甜蜜绝施完成签到,获得积分10
2分钟前
3分钟前
甜蜜绝施发布了新的文献求助10
3分钟前
时间煮雨我煮鱼完成签到,获得积分10
3分钟前
千早爱音发布了新的文献求助10
3分钟前
千早爱音完成签到,获得积分10
3分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6440815
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8254661
关于积分的说明 17571778
捐赠科研通 5499079
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900060
邀请新用户注册赠送积分活动 1876636
关于科研通互助平台的介绍 1716906