公开(公告)号：CN118936712A

公开(公告)日：2024-11-12

申请号：CN202411428571.5

申请日：2024-10-14

申请人： 武汉理工大学

发明人： 李天梁 ,  樊豪磊 ,  赵琛 ,  杜明昌 ,  朱永文

IPC分类号： G01L5/16 ,  G01D21/02

摘要： 本发明提出了一种金属增材引导的光纤内生共体夹钳的三维力检测方法，属于光纤传感技术领域；包括如下步骤：制备三维力传感器，包括夹钳头、弹性体和传动部件，弹性体轴向方向的一端与夹钳头连接，夹钳头用于夹取组织；弹性体轴向方向的另一端设置有传动部件；弹性体上呈中心对称分布设置有三组腐蚀阶梯减径光纤光栅；当三维力传感器的夹钳头夹取组织时，构建弹性体的力学模型，建立腐蚀阶梯减径光纤光栅的中心波长漂移量与温度和三维力的关系，求得力与温度灵敏度矩阵；对三组腐蚀阶梯减径光纤光栅的中心波长数值解耦测得三维力与温度；采用长短期记忆神经网络LSTM进行网络参数训练；通过随机森林算法对夹钳夹取的组织的类型进行分类输出。

公开(公告)号：CN117470429B

公开(公告)日：2024-04-05

申请号：CN202311823249.8

申请日：2023-12-27

申请人： 武汉理工大学

发明人： 李天梁 ,  赵琛 ,  樊豪磊 ,  温宇航

IPC分类号： G01L5/16 ,  G01L1/24 ,  G01L1/26 ,  A61B17/16

摘要： 本发明提出了一种六维力传感器、手术用钻铣机器人及其应用，包括固定环、受力环、连接环和光纤光栅，其中，连接环在固定环与受力环之间设置有四个，且四个连接环以固定环的轴线为基准呈环形阵列设置；光纤光栅设置有八根，每个连接环对应两根光纤光栅，两根光纤光栅呈交叉状设置并贯穿连接环，且光纤光栅与固定环及受力环相连接。本方案通过设置连接环，其具有良好的压缩及回弹性能，因此可以设置的较大，也可设置的较小并通过增加数量的方式以适应大直径的手术器械，而光纤对应连接环设置有八根，其具有自容错性能，即使单一光纤出现断裂导致光路信号消失后，本传感器仍有足够的冗余数据进行参数感知，进而实现工作过程中的测量工作。

公开(公告)号：CN117470429A

公开(公告)日：2024-01-30

申请号：CN202311823249.8

申请日：2023-12-27

申请人： 武汉理工大学

发明人： 李天梁 ,  赵琛 ,  樊豪磊 ,  温宇航

IPC分类号： G01L5/16 ,  G01L1/24 ,  G01L1/26 ,  A61B17/16

摘要： 本发明提出了一种六维力传感器、手术用钻铣机器人及其应用，包括固定环、受力环、连接环和光纤光栅，其中，连接环在固定环与受力环之间设置有四个，且四个连接环以固定环的轴线为基准呈环形阵列设置；光纤光栅设置有八根，每个连接环对应两根光纤光栅，两根光纤光栅呈交叉状设置并贯穿连接环，且光纤光栅与固定环及受力环相连接。本方案通过设置连接环，其具有良好的压缩及回弹性能，因此可以设置的较大，也可设置的较小并通过增加数量的方式以适应大直径的手术器械，而光纤对应连接环设置有八根，其具有自容错性能，即使单一光纤出现断裂导致光路信号消失后，本传感器仍有足够的冗余数据进行参数感知，进而实现工作过程中的测量工作。