研究目的
开发一种结合力传感器和二极管激光器的探针，用于确定机器人辅助牙科手术中光波导尖端与软牙龈组织之间的接触情况，从而精确设定切割轨迹。
研究成果
研究人员开发了一种结合单分量力传感器和二极管激光器光波导的探针，用于确定激光牙科手术中与软牙龈组织的接触情况。该研究分析了光波导与组织接触时的误差，为机器人辅助软组织手术的进一步研究和开发奠定了基础。
研究不足
原型探测器采用单组件传感器，对正常工作条件施加了限制。该探测器的操作要求探头轴线与样品平面法线之间的偏差不超过±10°。目前它可用于机器人系统特性的实验研究，包括在痛阈实验中测定压力。
1：实验设计与方法选择：
本研究开发了一种结合二极管激光器与单分量力传感器的探针，用于检测与软牙龈组织的接触。该方法包括分析波导-组织相互作用中的误差。
2：样本选择与数据来源：
以软牙龈组织为主要样本，研究聚焦于该组织与光学波导的相互作用。
3：实验设备与材料清单：
探针原型包含基于应变电阻测量的力传感器、光学波导及二极管激光器。该传感器可测量0-1牛顿范围内的力，分辨率达0.001牛顿。
4：001牛顿。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：使用探针测量光学波导对软组织施加的压力，并分析角度偏差和接触面积导致的误差。
5：数据分析方法：
通过24位模数转换器测量传感器输出电压，数据传输至微控制器进行分析。
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force sensor
Measures the interaction force between the optical waveguide and soft gum tissue.
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diode laser
Provides laser radiation for cutting soft gum tissue.
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optical waveguide
Transmits laser radiation to the soft tissue and palpates the tissue to determine the cutting trajectory.
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analog–digital converter
ADS1256
Texas Instruments
Converts the sensor's output voltage into digital data for analysis.
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microcontroller
ATmega328p
Analyzes digital data from the analog–digital converter.
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