FBG牵引力传感针

术中测力变形误差小

将光纤光栅集成于牵引针，实时反馈器械受力与尖端偏移，避免过牵引导致组织损伤。

Wang, Han · Du, Chengjin · Gongcheng, Wang · Zhiyu, Xia · Yulong, Men · 杜志江 · 王伟东

IEEE Sensors Journal 2023

参数信息

X方向力灵敏度

31.04 pm/N

Y方向力灵敏度

21.91 pm/N

力测量误差（满量程）

3.74 %FS

变形测量误差

1.280 mm

技术优势

实时反馈力与变形

FBG波长偏移同时反映针体受力和尖端偏移，手术机器人可据此调整操作，避免过牵引。

误差足够小

力测量误差仅3.74%FS，变形误差1.280 mm，可满足复位手术对精度的要求。

已在模拟手术中验证

在人工骨盆上进行的机器人辅助复位手术表明，该传感针能够准确测量术中的牵引力和器械变形。

应用场景

• 术中力反馈手术器械：为牵引针提供实时力与变形数据，防止过牵引。
• 手术机器人末端执行器：可集成于机器人末端执行器，反馈操作力与偏移。
• 光纤布拉格光栅传感器：利用FBG波长偏移实现高灵敏度力与变形测量。