[發明專利]光纖傳感器、形變檢測裝置、檢測方法及數據手套

在審

• 申請號: 201811355819.4
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109405761A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 陳功;葉晶;肖成;夏含信
• 申請（專利權）人: 深圳市邁步機器人科技有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G06F3/01
• 代理公司: 深圳尚業知識產權代理事務所(普通合伙) 44503
• 代理人: 王利彬

本發明適用于光傳感測試技術領域，提供了一種光纖傳感器、形變檢測裝置、檢測方法及數據手套。該光纖傳感器包括一柔性光纖，柔性光纖具有一呈彎曲形狀的光信號傳輸部；還包括用于包裹光信號傳輸部的柔性包裹件；光信號傳輸部可隨柔性包裹件一起形變。本發明通過在柔性光纖上設置彎曲形狀的光信號傳輸部，使光信號傳輸部在接近微彎損耗的臨界點工作，在進行形變檢測時，將光信號傳輸部隨柔性包裹件固定在目標物上，一旦光信號傳輸部隨目標物形變，光信號傳輸部就會產生光衰減，輸出的光信號的光強減弱，即可通過探測輸出的光信號的光強來確定目標物的形變幅度。整個光纖傳感器更耐彎折，使用壽命更長久，對目標物形變的感知也更加靈敏。

技術領域

本發明屬于光傳感測試技術領域，尤其涉及一種光纖傳感器、形變檢測裝置、檢測方法及數據手套。

背景技術

人工智能、醫療器械等領域涉及彎曲、應力等形變的檢測，形變的檢測有多種技術手段，其中有種檢測手段基于光纖傳感技術實現。

目前的光纖傳感器通常采用石英光纖，例如用石英光纖傳感來采集角度信息，但石英光纖存在不耐彎折、使用壽命較短的問題。石英光纖中又以光纖布拉格光柵較為常見，一般通過分析光信號的布拉格波長變化來獲取目標形變參數信息，但是后續需通過光譜儀或光纖光柵解調儀等設備進行解調，存在生產成本較高的問題，另外整個檢測裝置的體積較大，使用場景也受限。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種光纖傳感器、形變檢測裝置、檢測方法及數據手套，旨在解決目前的形變檢測裝置中光纖傳感器不耐彎折、使用壽命短的問題。

為實現上述目的，第一方面，本發明實施例提供一種光纖傳感器，包括一柔性光纖，所述柔性光纖的兩端分別作為光信號接收端和光信號輸出端；所述柔性光纖具有一呈彎曲形狀的光信號傳輸部，所述光信號傳輸部位于所述光信號接收端和光信號輸出端之間；所述光纖傳感器還包括一柔性包裹件，所述光信號傳輸部被所述柔性包裹件所包裹；所述光信號傳輸部可隨所述柔性包裹件一起形變。

第二方面，本發明實施例還提供一種形變檢測裝置，包括：光源，用于提供光信號；如上所述的光纖傳感器，所述光纖傳感器的光信號接收端與所述光源連接，用于通過所述光信號接收端接收來自光源的光信號，并通過所述光信號輸出端將所述光信號輸出；所述柔性包裹件在檢測時固定于目標物上并帶動所述光信號傳輸部隨目標物一起形變，所述光信號輸出端所輸出的光信號的強度隨所述光信號傳輸部的形變幅度的變化而變化；光信號探測單元，與所述光信號輸出端連接，用于接收所述光纖傳感器輸出的光信號，并根據接收到的光信號生成探測數據；所述探測數據攜帶有所述光信號傳輸部的形變幅度信息；數據處理單元，與所述光信號探測單元連接，根據生成的探測數據確定目標物的形變幅度。

第三方面，本發明實施例還提供一種形變檢測方法，所述形變檢測方法應用于形變檢測裝置，所述形變檢測裝置包括如上所述的光纖傳感器和光信號探測單元；所述光纖傳感器通過所述光信號接收端接收來自光源的光信號，并通過所述光信號輸出端將所述光信號輸出至所述光信號探測單元；所述柔性包裹件在檢測時固定于目標物上并帶動所述光信號傳輸部隨目標物一起形變；所述方法包括：獲取所述光信號探測單元根據接收的光信號而生成的探測數據；所述光信號的強度隨所述光信號傳輸部的形變幅度的變化而變化，所述探測數據攜帶有所述光信號傳輸部的形變幅度信息；根據生成的探測數據確定目標物的形變幅度。

第四方面，本發明實施例還提供了一種數據手套，包括手套主體結構及如上所述的形變檢測裝置；所述形變檢測裝置的柔性包裹件固定在所述手套主體結構上并帶動所述柔性光纖隨所述手套主體結構一起形變。