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Faseroptische Sensorik auf Bragg-Gitter-Basis für Force-Feedback-Anwendung in Instrumenten der minimal invasiven, robotergestützten Chirurgie

基于布拉格光栅的光纤传感器技术，用于微创机器人辅助手术器械中的力反馈应用

基本信息

批准号：
40403039
负责人：
Professor Dr.-Ing. Alexander W. Koch
金额：
--
依托单位：
Institut für Robotik und Mechatronik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2007
资助国家：
德国
起止时间：
2006-12-31 至 2009-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/40403039?language=en
关键词：
Faseroptische Sensorik auf Bragg Gitter

项目摘要

Die Roboterentwicklung verzeichnet einen deutlichen Trend hin zu mehr Sensorik am Roboter. Die Medinzinrobotik ist ein aktives Entwicklungsfeld, in dem diese Tendenz besonders deutlich wird. Wenn Sensoren in chirurgische Instrumente integriert werden, können dem Operateur Interaktionskräfte vom Operationssitus vermittelt werden. Ein prototypisches Instrument für die minimal invasive robotergestützte Chirurgie ist derzeit mit Dehnungsmessstreifen ausgestattet. Zur Kraft-Momentenmessung sind mehrere dieser Sensoren auf einen geeigneten mechanischen Sensorkörper aufgeklebt. Der weiteren Miniaturisierung, der Sterilisierbarkeit des Instruments sowie einer wirklichkeitsnahen haptischen Darstellung sind damit jedoch Grenzen gesetzt. Mit der faseroptischen Messung von Dehnungen durch Faser-Bragg-Gitter-Sensoren existiert ein Messprinzip, das in der Lage ist, herkömmliche Verfahren zu ersetzen. Zudem kann damit ein Mehrwert durch Vermeidung von elektrischen Hilfsspannungen im Patienten, eine höhere Bandbreite der Messung, eine störungsfreie Übertragung der Signale, einfache Sterilisierbarkeit und gute Miniaturisierbarkeit erzielt werden. In diesem Vorhaben soll faseroptische Kraft-Momentenmessung erforscht werden. Als Ziel des Projektes soll ein Instrument für die minimal invasive, robotergestützte Chirurgie mit einem faseroptischen Sensor für Kräfte und Momente ausgerüstet werden. Dieser komplexe Demonstrator soll als Prüfstein für einen weitergehenden Einzug von faserbasierter Sensorik in die Robotik dienen.

机器人设计是一种德国的趋势，它有梅尔的机器人传感器。医疗机器人是一种新兴的活动，在这种趋势下将是德国的。当传感器集成在集成的chirchische Instrumente韦尔登中时，操作员之间的交互作用将导致韦尔登。Ein prototypisches Instrument für die minimal invasive robotergestützte Chirurgie ist derzeit mit Dehnungsmessstreifen ausgestattet. Zur Kraft-Momentenmessung sind mehrere dieser Sensoren auf einen geigneten mechanischen Sensorkörper aufgeklebt.在微型化的过程中，器械的无菌包装可能会产生一个小的接触点，这是一个很大的问题。通过光纤布拉格光栅传感器的光纤光学测量，在拉格的长度上，可以实现测量。Zudem kann damit ein Mehrwert durch Vermeidung von elektrischen Hilfsspannungen im Patienten，eine höhere Bandbreite der Messung，eine störungsfreie Übertragung der Signale，einfache Sterilisierbarkeit und gute Miniaturisierbarkeit erzielt韦尔登.在这一点上，光学传感器可以测量韦尔登。Als Ziel des Projektes soll ein Instrument für die minimally invasive，robotergestützte Chirurgie mit einem faseroptischen Sensor für Kräfte und Momente ausgerüstet韦尔登.这个复杂的演示器是用于在机器人技术中提供一个更高的传感器的。