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首页> 外文期刊>Canadian journal of electrical and computer engineering >Development and three-dimensional modelling of a biological-tissue grasper tool equipped with a tactile sensor
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Development and three-dimensional modelling of a biological-tissue grasper tool equipped with a tactile sensor

机译：配备触觉传感器的生物组织抓紧器工具的开发和三维建模

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New surgical procedures, such as minimally invasive surgeries, separate the surgeon's hands from the site of an operation. As a result, the surgeon's perception of touch is limited to his/her visual abilities fed back from a video camera located at the end of an endoscope. To compensate for this restriction, this study investigates the design, fabrication, testing, and mathematical modelling of an endoscopic grasper tool in which a polyvinylidene fluoride (PVDF) tactile sensor is incorporated. The entire surface of the grasper jaw is active and can be utilized as a means of detecting the magnitude and application point of the applied force. This is in contrast to array-type tactile sensors, in which the areas located between the adjacent sensing elements are inactive. The sensor assembly consists of three distinct layers. The lower layer is made of Plexiglas, while the upper layer is made from micromachined silicon. PVDF film is placed between the upper and lower layers and forms the middle layer. Three-dimensional finite element modelling is used to analyze the performance of the designed system. Good correspondence is obtained between the experimental data and the modelling predictions.%De nouvelles procédures chirurgicales, telles que les chirurgies à invasion minimale, séparent la main du chirurgien du site de l'opération. Ainsi, la perception du toucher du chirurgien est limitée par ses habiletés visuelles stimulées par une caméra vidéo localisée au bout de l'endoscope. Pour compenser à cette restriction, cette étude enquête sur la conception, la fabrication, la vérification et la modélisation mathématique d'un outil de préhension endoscopique dans lequel un senseur tactile à polyfluorure de vinylidène (PFVD) est incorporé. La surface entière de la mâchoire de préhension est active et peut être utilisée comme moyen de détection de l'amplitude et des points d'application de la force. C'est le contraire des senseurs tactiles matriciels, dans lesquels les aires situées entre les éléments sensibles sont inactives. L'assemblage du senseur consiste en trois couches distinctes. La couche inférieure est faite de plexiglas, tandis que la couche supérieure est fait de silicium micromachiné. Un film PFVD est placé entre ces deux couches pour former la couche intermédiaire. Un modèle à trois dimensions par la méthode des éléments finis est utilisé pour analyser la performance du système conçu. Une bonne correspondance entre les prédictions du modèle et les données expérimentales est obtenue.
机译：新的外科手术程序（例如微创手术）使外科医生的手与手术部位分开。结果，外科医生对触摸的感知限于他/她的视觉能力，该视觉能力是由位于内窥镜末端的摄像机反馈的。为了弥补这一限制，本研究调查了内窥镜抓取工具的设计，制造，测试和数学建模，该工具中装有聚偏二氟乙烯（PVDF）触觉传感器。抓爪的整个表面是活动的，可用作检测施加力的大小和作用点的手段。这与阵列型触觉传感器相反，在阵列型触觉传感器中，位于相邻传感元件之间的区域是不活动的。传感器组件包括三个不同的层。下层由有机玻璃制成，而上层由微加工硅制成。 PVDF薄膜位于上层和下层之间，并形成中间层。三维有限元建模用于分析所设计系统的性能。实验数据和建模预测之间取得了良好的对应关系。外科手法学说，侵入性最低限度，手术室的主要名称。内窥镜检查法可以刺激视力的限制，也可以刺激内镜的视觉刺激。倒入补偿器，限制器，受保护的器皿，制造，确认和修改内窥镜法，以及将多氟乙烯（PFVD）纳入标准。积极有效地发挥作用的最佳方式，并在力的作用和点上得到了很好的应用。感官触觉相反，敏感对象不活跃。 L'assemblage duSenseur包含各种沙发。最好的有机玻璃微加工工厂，最好的硅微机械加工工厂。影片PFVD estplacéentre ces deux Sofas倒入了前沙发间奏曲。系统性能最佳化的通用计量分析仪。联合国书记官处的模范和唐纳德·埃塞俄比亚历险记。

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