一种宽量程高灵敏度电阻应变测量系统

    公开(公告)号:CN114593848B

    公开(公告)日:2023-06-16

    申请号:CN202210256662.X

    申请日:2022-03-16

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种宽量程高灵敏度电阻应变测量系统,涉及传感器测量领域。主要由改进的电桥电路和量程扩展的方法构成。在电桥输出电压经放大后超出模数转换器采样要求时,由微控制器调节数字电位器滑动端位置,进而使得电桥输出电压满足模数转换器采样要求,然后根据预实验结果对采样电压进行补偿,实现量程的扩展。本发明解决了微小信号测量时的灵敏度和量程的矛盾,实现了高灵敏度宽量程的电阻应变测量。

    一种基于光纤光栅的微创外科手术机器人四维力传感器

    公开(公告)号:CN109813473A

    公开(公告)日:2019-05-28

    申请号:CN201910201166.2

    申请日:2019-03-18

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 张建勋 姚斌 代煜

    Abstract: 本发明提出了一种基于光纤光栅的微创外科手术机器人四维力传感器,主要由九条光纤布拉格光栅分别粘贴在空心玻璃纤维圆杆上经八条轴向切槽切割后形成的四条窄梁和四条宽梁上构成,并分别负责空心玻璃纤维圆杆2末端执行器所受径向力Fx和Fy、轴向力Fz和扭矩Mz的测量。为增加力感知的灵敏度,对空心玻璃纤维杆进行了镂空切割;为了减小各维力之间的耦合,对切割后剩余的四条窄梁的一端根部进行倾斜切削使四条窄梁形成悬臂梁,降低了多维力之间的耦合。此外,针对光纤光栅易受温度影响的情况,在空心玻璃纤维圆杆外壁同时布置了温度补偿光栅。本发明精度高,不受电磁干扰影响,成本较低。

    能够基于铣削声实现骨铣削深度监控的麦克风阵列系统

    公开(公告)号:CN112040369B

    公开(公告)日:2022-05-17

    申请号:CN202010942928.7

    申请日:2020-09-09

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 能够基于铣削声实现骨铣削深度监控的麦克风阵列系统,包括两个固定导轨,固定导轨上安装的N个滑动导轨组件,各滑动导轨组件上各安装有M个滑动麦克风组件,各滑动麦克风组件上的麦克风分别通过通讯总线与处理器连接,处理器通过控制器和控制总线对各滑动导轨组件和各滑动麦克风组件进行位置控制;相邻麦克风之间的间距根据实际铣削声由处理器通过控制器进行自动调节,并可以在铣削实验校准后监控骨铣削深度。本发明能够实时采集骨组织铣削过程中的铣削声信号,根据信号自动调整麦克风阵列间距,可在手术视野受限时使用,实现骨铣削深度监控,从而提高骨铣削时的安全性。

    一种基于光纤光栅的微创外科手术机器人四维力传感器

    公开(公告)号:CN109813473B

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN201910201166.2

    申请日:2019-03-18

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 张建勋 姚斌 代煜

    Abstract: 本发明提出了一种基于光纤光栅的微创外科手术机器人四维力传感器,主要由九条光纤布拉格光栅分别粘贴在空心玻璃纤维圆杆上经八条轴向切槽切割后形成的四条窄梁和四条宽梁上构成,并分别负责空心玻璃纤维圆杆2末端执行器所受径向力Fx和Fy、轴向力Fz和扭矩Mz的测量。为增加力感知的灵敏度,对空心玻璃纤维杆进行了镂空切割;为了减小各维力之间的耦合,对切割后剩余的四条窄梁的一端根部进行倾斜切削使四条窄梁形成悬臂梁,降低了多维力之间的耦合。此外,针对光纤光栅易受温度影响的情况,在空心玻璃纤维圆杆外壁同时布置了温度补偿光栅。本发明精度高,不受电磁干扰影响,成本较低。

    一种宽量程高灵敏度电阻应变测量系统

    公开(公告)号:CN114593848A

    公开(公告)日:2022-06-07

    申请号:CN202210256662.X

    申请日:2022-03-16

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了一种宽量程高灵敏度电阻应变测量系统,涉及传感器测量领域。主要由改进的电桥电路和量程扩展的方法构成。在电桥输出电压经放大后超出模数转换器采样要求时,由微控制器调节数字电位器滑动端位置,进而使得电桥输出电压满足模数转换器采样要求,然后根据预实验结果对采样电压进行补偿,实现量程的扩展。本发明解决了微小信号测量时的灵敏度和量程的矛盾,实现了高灵敏度宽量程的电阻应变测量。

    能够基于铣削声实现骨铣削深度监控的麦克风阵列系统

    公开(公告)号:CN112040369A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202010942928.7

    申请日:2020-09-09

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 能够基于铣削声实现骨铣削深度监控的麦克风阵列系统,包括两个固定导轨,固定导轨上安装的N个滑动导轨组件,各滑动导轨组件上各安装有M个滑动麦克风组件,各滑动麦克风组件上的麦克风分别通过通讯总线与处理器连接,处理器通过控制器和控制总线对各滑动导轨组件和各滑动麦克风组件进行位置控制;相邻麦克风之间的间距根据实际铣削声由处理器通过控制器进行自动调节,并可以在铣削实验校准后监控骨铣削深度。本发明能够实时采集骨组织铣削过程中的铣削声信号,根据信号自动调整麦克风阵列间距,可在手术视野受限时使用,实现骨铣削深度监控,从而提高骨铣削时的安全性。

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