狭窄耳道力感知的FBG方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种狭窄耳道力感知的FBG方法及系统，针对狭小耳道操作难度高、微尺度感知困难的问题，采用光纤布拉格光栅(FBG)传感器。该系统由模拟耳道腔道、FBG力传感器、ATI力对比传感器及调制解调仪等组成，实现了FBG传感器与狭窄耳道的集成。FBG传感器具备柔性、体积小特点，采用多芯多点光栅阵列设计，能精准感知耳道内接触力。通过标定方法确立FBG输出与实际受力对应关系，解决了检测精度问题。基于Cosserat杆模型，实现接触力信息的精确获取，为耳道注射采样操作提供准确、安全的力感知支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗的，具体地，涉及狭窄耳道力感知的fbg方法及系统。

技术介绍

1、在医疗领域，特别是针对内耳淋巴液注射采样等精细操作，其操作路径复杂且充满挑战。这些操作通常需要从外耳道进入，经过中耳，最终到达内耳。然而，耳道结构狭小且路径弯曲，使得在注射和检查过程中，控制难度极高，同时耳道内的微尺度感知也变得异常困难。

2、传统的刚性摄像机传感器在应对这种复杂环境时，存在显著的局限性。它们往往面临变形适应性差、光照覆盖面小以及无法直接进行力感知等问题。这些问题不仅影响了操作的准确性，还增加了对耳道组织造成损伤的风险。

3、为了克服这些技术难题，光纤布拉格光栅(fbg)传感器因其独特的优势而逐渐受到关注。fbg传感器具有体积小、高灵敏度、不受电磁干扰以及良好的生物相容性等特点，能够实时提供连续体的信息。这些特性使得fbg传感器在狭窄且复杂的耳道环境中具有巨大的应用潜力。

4、然而，将fbg传感器应用于狭窄耳道进行力感知并非易事。传统的fbg传感器往往因为体积较大或柔性不足，难以进入耳道并准确感知接触力。此外，如何确保fb本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种狭窄耳道力感知的FBG系统，其特征在于，包括：数据处理和输出端、调制解调仪、光纤固定装置、FBG光纤、滑轨、移动平台、ATI六轴力传感器、3D相机和ATI解调仪；

2.根据权利要求1所述的狭窄耳道力感知的FBG系统，其特征在于，所述调制解调仪用于接收FBG光纤上的波长信息并转换成应变变化的信息。

3.根据权利要求1所述的狭窄耳道力感知的FBG系统，其特征在于，所述FBG光纤上刻有传感单元，用于感知耳道内的接触力。

4.根据权利要求1所述的狭窄耳道力感知的FBG系统，其特征在于，所述滑轨和移动平台用于产生轴向或径向的作用力。</p>

5.根据...

【技术特征摘要】

1.一种狭窄耳道力感知的fbg系统，其特征在于，包括：数据处理和输出端、调制解调仪、光纤固定装置、fbg光纤、滑轨、移动平台、ati六轴力传感器、3d相机和ati解调仪；

2.根据权利要求1所述的狭窄耳道力感知的fbg系统，其特征在于，所述调制解调仪用于接收fbg光纤上的波长信息并转换成应变变化的信息。

3.根据权利要求1所述的狭窄耳道力感知的fbg系统，其特征在于，所述fbg光纤上刻有传感单元，用于感知耳道内的接触力。

4.根据权利要求1所述的狭窄耳道力感知的fbg系统，其特征在于，所述滑轨和移动平台用于产生轴向或径向的作用力。

5.根据权利要求1所述的狭窄耳道力感知的fbg系统，其特征在于，所述ati六轴力传感器固定在滑轨及移动平台上，用于测定接触力的标准值。

6.根据权利要求1所述的狭窄耳道力感知的fbg系统，其特征在于，所述3d相机布置在fbg光纤、导丝扭转器以及ati六轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天雪，陈世佳，倪雨婷，王澄，杨磊，林子钧，张赫，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：