基于光纤光栅的足部抓握功能评估装置研究

发布时间：2022-08-08 10:03

　　光纤布拉格光栅（fiber Bragg grating,以下简称FBG）,具有体积小,重量轻,外形可变等优点。目前在桥梁,隧道,电力和航空等领域都有重要的应用。本文提出两种基于FBG的测量足部的传感器,是FBG在运动生物力学领域的一种应用。1.提出了一种基于FBG的测量脚趾弯曲位移的传感器。在运动生物力学领域,一般都应用类似Vicon运动捕捉系统等实时记录位移的变化,需要用到4到8个摄像头,再加上电脑等,体积庞大,测量时间长,费时费力。被提出的传感器通过结合Vicon运动捕捉系统的标定实验,得到校准方程后就可以实时的监测各个脚趾的位移变化,方便快捷,易于携带。2.提出了一种基于FBG的测量第一跖趾关节活动度的传感器。经过测试,该传感器可以较为准确的测量第一跖趾关节活动度。由于第一跖趾关节活动度是衡量累及该关节的某些疾病严重程度以及评价相关手术疗效的重要生物力学指标,则该传感器可以为医生做出这方面的临床评估提供帮助。 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 几种光纤光栅
    1.3 光纤光栅的应用
        1.3.1 在电力工业中的应用
        1.3.2 在地质灾害上的应用
        1.3.3 在石油化工领域中的应用
        1.3.4 在生物医学中的应用
    1.4 本文的主要工作
        1.4.1 研究的意义
        1.4.2 论文章节内容安排
2 FBG的传感原理及制备
    2.1 FBG的基本传感原理
        2.1.1 温度传感原理
        2.1.2 应变传感原理
    2.2 FBG的刻写方法
    2.3 实验室制备FBG
    2.4 本章小结
3 基于FBG的脚趾弯曲位移传感器研究
    3.1 研究背景
    3.2 传感器的设计及实验装置
        3.2.1 传感器的设计
        3.2.2 实验装置
    3.3 传感器的工作原理
    3.4 传感器的标定实验方案
    3.5 实验数据分析
        3.5.1 单个样本的分析
        3.5.2 多个样本的交叉分析
        3.5.3 响应系数的准确度分析
    3.6 本章小结
4 基于FBG的第一跖趾关节活动度的传感器研究
    4.1 研究背景
    4.2 第一跖趾关节的活动度
    4.3 传感器的设计及实验装置
        4.3.1 传感器的设计
        4.3.2 实验装置
        4.3.3 传感器的工作原理
    4.4 传感器的标定实验方案
    4.5 实验数据分析
        4.5.1 单个样本的分析
        4.5.2 多个样本的交叉分析
        4.5.3 响应系数的准确度分析
    4.6 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录A 基于FBG的脚趾弯曲位移传感器研究的实验数据
附录B 基于FBG的第一跖趾关节活动度传感器研究的实验数据
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于光纤光栅的高压开关柜温度在线监测系统[J]. 尹春杰.  光通信技术. 2011(10)
[2]光纤光栅测温系统在电力电缆温度在线监测中的应用[J]. 李军.  华东电力. 2005(12)



本文编号：3671310