清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Disposable FBG-Based Tridirectional Force/Torque Sensor for Aspiration Instruments in Neurosurgery

扭矩 校准 声学 材料科学 光纤布拉格光栅 光学 物理 光纤 热力学 量子力学
作者
Tianliang Li,Nicolas Kon Kam King,Hongliang Ren
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Electronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:67 (4): 3236-3247 被引量:32
标识
DOI:10.1109/tie.2019.2905829
摘要

This paper presents a disposable fiber Bragg grating (FBG) based tridirectional force/torque sensor mountable at the end of the tip of the aspiration instruments for detecting instrument-tissue interaction force/torque. The sensor utilizes an inexpensive three-dimensional (3-D) printed elastomer with an annular diaphragm, which is sensitive to axial force (Fz) and torques (Mx and My). Four suspended optical fibers inscribed with an FBG each have been fixed on two ends of the elastomer to simultaneously sense and decouple force/torque-induced diaphragm deformation. The associated sensing theoretical model and force-torque decoupling principle with temperature compensation have been derived. Calibration experiments demonstrate a high resolution of 8.8 mN within the range of 0-2 N for the axial force detection. Dynamic performances of the designed sensor have been evaluated in comparison with the commercial force sensor. The average relative errors of force/torque components are less than 4.4% of full-scale range. The maximum temperature drift-caused errors of the force/torque components within the range of 30 °C-45 °C are -0.1340 N, 0.0084 N·mm, and 0.0300 N·mm, respectively. In vivo experiments on a cadaver head have been performed to further validate the feasibility and effectiveness of the designed sensor for real-time monitoring of the interaction force.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
ewind完成签到 ,获得积分10
10秒前
asheng98完成签到 ,获得积分10
28秒前
吃小孩的妖怪完成签到 ,获得积分10
37秒前
诗蕊完成签到 ,获得积分10
37秒前
WYnini完成签到 ,获得积分10
51秒前
whuhustwit完成签到,获得积分10
1分钟前
zxx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
652183758完成签到 ,获得积分10
1分钟前
抹缇卡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
浩浩完成签到 ,获得积分10
1分钟前
陆黑暗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
科研佟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cadcae完成签到,获得积分10
1分钟前
迅速的念芹完成签到 ,获得积分10
2分钟前
焚心结完成签到 ,获得积分10
2分钟前
六等于三二一完成签到 ,获得积分10
2分钟前
快乐的七宝完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Ray完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
serenity完成签到 ,获得积分10
2分钟前
ChatGPT发布了新的文献求助10
2分钟前
瘦瘦煎饼完成签到 ,获得积分10
2分钟前
ChatGPT发布了新的文献求助10
2分钟前
三脸茫然完成签到 ,获得积分10
2分钟前
ChatGPT完成签到,获得积分10
3分钟前
研友完成签到 ,获得积分10
3分钟前
fffffffffffffff完成签到 ,获得积分10
3分钟前
8R60d8完成签到,获得积分0
3分钟前
lunyu完成签到 ,获得积分10
3分钟前
坚强志泽完成签到 ,获得积分10
3分钟前
俊逸的白梦完成签到 ,获得积分10
3分钟前
橘子海完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Tianju完成签到,获得积分10
4分钟前
研友_Lmg1gZ完成签到,获得积分10
4分钟前
huazhangchina完成签到 ,获得积分10
4分钟前
高雯完成签到,获得积分10
4分钟前
芝诺的乌龟完成签到 ,获得积分0
4分钟前
张颖完成签到 ,获得积分10
4分钟前
欢呼的茗茗完成签到 ,获得积分10
4分钟前
高分求助中
좌파는 어떻게 좌파가 됐나:한국 급진노동운동의 형성과 궤적 2500
Sustainability in Tides Chemistry 1500
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Cognitive linguistics critical concepts in linguistics 800
Threaded Harmony: A Sustainable Approach to Fashion 799
Livre et militantisme : La Cité éditeur 1958-1967 500
氟盐冷却高温堆非能动余热排出性能及安全分析研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3052644
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2709863
关于积分的说明 7418252
捐赠科研通 2354395
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1246007
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 605951
版权声明 595921