软体气动驱动器弯曲变形光纤传感与形状重构

• 作者: 孙广开 宋言明 曲道明 祝连庆 闫光
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 光纤传感 形状传感 光纤布拉格光栅 曲率测量 气动驱动器 聚酰亚胺薄膜
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 1052-1059
• 页数: 8页
• 分类号: TN253
• 字数: 3647字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20192705.1052

摘要

为解决软体气动驱动器弯曲变形的柔性传感测量问题,提出将光纤光栅植入软体气体驱动器应变限制层进行曲率测量与形状重构的方法.建立了软体机构变形光纤传感重构算法模型,理论分析了光纤光栅光谱变化与应变限制层弯曲曲率的关系.搭建了基于光纤光栅特性的软体传感、解调及曲率标定装置,实验分析了不同曲率下光纤光栅反射光谱的特征,得出光纤光栅中心波长漂移量与弯曲变形曲率的关系,计算得出软体气动驱动器在不同弯曲状态下的曲率值,重构出软体气动驱动器的变形形状,验证了形状重构结果的正确性.实验结果表明:将光纤光栅植入软体气体驱动器应变限制层,利用光纤光栅反射光谱变化可实现软体驱动器的曲率测量与形状传感,3种弯曲状态下光纤光栅传感测量值与软体驱动器曲率标定值之间的最大误差为2.1％.该光纤传感方法在软体气动驱动器柔性传感与闭环控制方面具有广阔的应用前景.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	祝连庆	北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室	178	594	11.0	16.0
5	闫光	北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室	22	102	5.0	9.0
6	宋言明	北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室	21	27	3.0	3.0
7	孙广开	北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室	18	43	3.0	6.0
8	曲道明	北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室	4	24	2.0	4.0