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用于机器人手术系统的波导-牙龈接触原型探测器
摘要: 一种用于切割软牙龈组织的探针结合了力传感器和二极管激光器。在此类操作中,必须首先确定光波导尖端与软牙龈组织之间的接触情况,以便在机器人控制系统中指定切割轨迹。本文提出了一种带有二极管激光器和单分量力传感器的探针,并分析了激光器光波导与软牙龈组织接触时的误差。
关键词: 软牙龈组织、医疗机器人、二极管激光器、力传感器、牙科手术
更新于2025-09-23 15:21:01
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一种用于测量材料光机械响应的装置
摘要: 本文描述了一种简单且成本低廉的材料光致形变测量装置,该装置可在高中或本科实验室中搭建。其核心组件包括:用于激发材料的激光笔、来自廉价珠宝天平的力传感器(用于测量响应)、Arduino数据采集??橐约盎倒潭ㄗ爸?。这套装置曾被暑期项目中的高中生和教师用于表征液晶弹性体样品。通过光机械响应理论对采集数据进行分析,从而确定与该理论相关的材料参数。
关键词: 光机械效应、液晶弹性体、Arduino、激光笔、力传感器
更新于2025-09-23 15:21:01
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利用直接紫外激光烧蚀实现绝缘体上碳化硅的无光刻无刻蚀微加工
摘要: 本工作提出一种基于绝缘体上碳化硅的微机电系统器件无光刻蚀刻微加工方法,采用直接激光烧蚀技术。通过一步图案化即可快速形成碳化硅微尺度结构,其成型速度极快,能够实现温度传感器、应变传感器和微型加热器等多功能碳化硅平台的快速原型制作。
关键词: 碳化硅、力传感器、微型加热器、温度传感器、激光烧蚀
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2018年第七届国际生物医学机器人与生物机电一体化会议(Biorob) - 恩斯赫德(2018.8.26-2018.8.29)] 2018年第七届IEEE国际生物医学机器人与生物机电一体化会议(Biorob) - 基于双轴指尖传感器的数字扩展用于补充触觉反馈研究
摘要: 使用假手意味着在没有触觉信息的情况下抓握。尽管补充性感觉反馈已被广泛研究,但很少有研究成果能转化为临床应用。当前假手不可靠且不精确的前馈控制阻碍了补充性感觉反馈的研究,因此需要使用理想的前馈工具。为此,我们旨在创造一种无需局部麻醉就能将失去感觉的人手用作理想工具的装置。我们制作了带有集成力传感器的硅胶手指延长器,并测试了12名志愿者使用这些延长器抓握的性能。进行了两项测试:一项抬升测试以比较其与简单拾取和麻醉手指的性能,另一项虚拟鸡蛋测试以评估抓握效率。我们发现这些延长器显著改变了抓握方式。在未来的研究中,这些延长器将帮助我们探究人工恢复哪些信息对于使用理想前馈工具实现成功且高效的抓握是必要的。
关键词: 触觉反馈、感官反馈、手部假肢、力传感器、手指伸展
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2018年精密电磁测量会议(CPEM 2018)- 法国巴黎(2018年7月8日至13日)] 2018年精密电磁测量会议(CPEM 2018)——迈向质量与力的光子量子标准
摘要: 测量微小力的基本标准可以通过使用单光子反射过程传递已知数量的量子化光子动量来实现。在此类实验中,谐振光学腔能最大化每个光子的动量传递次数,从而实现对总生成力的规模调控。我们已开发并测试了这种多光子工作模式系统,作为迈向光子量子力标准的重要基石。
关键词: 测量、量子力学、标准、力传感器、光学
更新于2025-09-10 09:29:36
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[2018年IEEE ISAF-FMA-AMF-AMEC-PFM联合会议(IFAAP) - 广岛(2018.5.27-2018.6.1)] 2018年IEEE ISAF-FMA-AMF-AMEC-PFM联合会议(IFAAP) - 二阶振动模式下的压电谐振力传感器
摘要: 研究了一种共振式力传感器,该传感器由涂覆压电薄膜的金属桥构成用于力检测。其工作原理是在桥梁中心具有一个节点的二阶弯曲振动模式下运行。通过解析模型研究了共振频率和压电耦合特性,并与期望力范围内的有限元分析(FEA)结果进行对比。解析模型推导的共振频率-力关系在所研究力范围内与FEA结果高度吻合。解析模型得出的耦合因子-力关系在小力区域与FEA结果一致,但在大力区域显示的耦合强度低于FEA结果。
关键词: 谐振传感器、机电耦合、压电传感器、力传感器、谐振频率、第二模态
更新于2025-09-04 15:30:14
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用于高品质因数石英音叉力传感器的高质量轻质纳米尖端电化学蚀刻:原子力显微镜应用
摘要: 市售石英音叉(QTF)通过在音叉顶端微组装尖锐针尖,可转变为自感知与驱动的力传感器。针尖质量对传感器品质因数(Q值)起决定性作用,因此轻质纳米针尖的制备是实现高Q值QTF传感器的前提条件。本研究报道采用两步电化学蚀刻技术制备超轻钨纳米针尖,可用于开发高Q值QTF力传感器。首先对一端(1-2毫米)带?;ね坎愕奈偎渴┘犹菪尾ǖ缡矗纬上赋ぃㄖ本对?0-40微米)、长度约2-5毫米的微针;第二步通过直流电蚀制备锐利针尖?;谒颇擅渍爰?,已成功开发出Q值达6600-8000的高性能QTF力传感器。通过纳米光栅和三嵌段共聚物表面的原子力显微镜扫描实验,验证了该传感器的优异扫描性能。
关键词: 石英音叉、纳米尖端、原子力显微镜、力传感器、电化学蚀刻
更新于2025-09-04 15:30:14
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弹性体特性对生物医学机器人应用中光纤力传感性能的影响
摘要: 生物学、生理学和生物力学研究需要微型化且"智能"的传感器,这些传感器在诊断和微创手术领域具有极其重要的临床应用价值。实践证明,光纤传感器相比传统传感器具有显著优势,在生物力学与生物医学应用方面潜力巨大——它们体积小巧、操作简便、侵入性低风险小、测量精度更高且成本经济。本文报道了一种能够测量高达1牛顿接触力顺应性的光纤力传感器的设计与建模。本研究主要目标是设计并建立可测量物体所受总力的光纤传感器模型。在光纤端面与物体之间放置厚度为1.2毫米的聚二甲基硅氧烷(PDMS)弹性体薄膜,用于测量作用于刚性元件上的力。通过记录PDMS弹性体薄膜在不同载荷条件下的响应来测定该光纤力传感器的顺应性。我们以有限元建模结果作为对比实验数据的基准,理论预测值与实验数据吻合良好且处于可接受范围内。
关键词: 力传感器、有限元分析、光纤、弹性体、MATLAB分析、LabVIEW、ANSYS仿真、生物医学机器人学
更新于2025-09-04 15:30:14