光纤光栅三维力传感器

保留器械驱动通道

专为连续手术机器人设计,在感知三维力的同时保留中心通道用于穿过器械驱动丝,解决现有传感器占用机器人中心通道的难题。

Wang, Haodong · 杜志江 · Leyang, Wang · Yuxin, Zhang · Xiangrong, Wang · 高永卓 · Ren, Hongliang

IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 2023

参数信息

Fx 方向力分辨率
1.9 mN
Fy 方向力分辨率
2.4 mN
Fz 方向力分辨率
9.8 mN

技术优势

中心通道保留

通过特殊的光纤光栅布置,传感器保留中心通道,使器械驱动丝可以穿过,无需改动现有器械路径。

温度解耦

通过温度解耦算法消除温度对波长漂移的影响,使得力测量在温度变化环境下依然准确。

高分辨率

标定实验显示,各方向力分辨率分别达到 1.9, 2.4, 9.8 mN,满足精细手术操作需求。

模块化结构

传感器由轴向力感知区和径向力感知区组成,便于根据机器人末端结构进行适配和更换。

应用场景