一种利用微纳光纤在平面上检测负载位置和大小的方法及装置与流程

文档序号:37932757发布日期:2024-05-11 00:11阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种利用微纳光纤在平面上检测负载位置和大小的方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种利用微纳光纤在平面上检测负载位置和大小的方法,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的一种利用微纳光纤在平面上检测负载位置和大小的方法,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种利用微纳光纤在平面上检测负载位置和大小的方法,其特征在于:

5.根据权利要求3所述的一种利用微纳光纤在平面上检测负载位置和大小的方法,其特征在于:

6.根据权利要求3所述的一种利用微纳光纤在平面上检测负载位置和大小的方法,其特征在于:

7.根据权利要求3所述的一种利用微纳光纤在平面上检测负载位置和大小的方法,其特征在于:

8.用于实施权利要求1所述方法的一种利用微纳光纤在平面上检测负载位置和大小的装置,其特征在于:所述装置包括白光光源(1)、微纳光纤(2)和用于光谱探测的光谱仪(3)、用于放置微纳光纤(2)的柔性基底(4)、用于覆盖微纳光纤(2)的柔性薄膜(5)、三维调节架(6)、三维压力传感器(7)和按压头(8);微纳光纤(2)带有腰区,微纳光纤(2)的锥区和腰区均放置在柔性基底(4)上并被上面的柔性薄膜(5)包埋,其中微纳光纤(2)的一端熔接单模光纤并直接连接白光光源(1),另一端熔接另一条单模光纤并直接与光谱仪(3)连接,柔性薄膜(5)上表面作为负载施加压力的平面(9);在微纳光纤(2)正上方,通过一个三维调节架(6)安装设置一个三维压力传感器(7);三维压力传感器(7)底面设置连接有一个按压头(8),按压头(8)用于施加压力到覆盖在微纳光纤(2)上的柔性薄膜(5)上进而施加在微纳光纤(2)上。

9.根据权利要求8所述的一种利用微纳光纤在平面上检测负载位置和大小的装置,其特征在于:所述的微纳光纤(2)中间为小于原始直径的腰区,腰区两端均为保持原始直径的未拉伸部分,腰区两端分别和各自的未拉伸部分之间通过拉锥过渡区连接,拉锥过渡区作为锥区。

10.根据权利要求8所述的一种利用微纳光纤在平面上检测负载位置和大小的装置,其特征在于:从白光光源(1)发出光束经微纳光纤(3)的拉锥过渡区和腰区传导至光谱仪(4);当按压头(8)施加压力按压覆盖在微纳光纤(3)上面的柔性薄膜(5)上面的平面(9),进而引起微纳光纤(3)的弯曲/变形,导致弯曲/变形弯处不同波长的光产生不同的弯曲损耗使得经微纳光纤(3)输出光谱的形状发生改变。


技术总结
本发明公开了一种利用微纳光纤在平面上检测负载位置和大小的方法及装置。将一根微纳光纤布置在负载所在的平面之下,将负载施加到平面上,将负载施加前后经过微纳光纤的光谱变化数据输入到神经网络模型中对平面上负载的大小和位置进行检测,所述神经网络模型采用LSTM‑Attention‑CNN模型;装置包括白光光源、微纳光纤和用于光谱探测的光谱仪、用于放置微纳光纤的柔性基底、用于覆盖微纳光纤的柔性薄膜、三维调节架、三维压力传感器和按压头。本发明方法利用微纳光纤所在平面受到负载的变化特性和规律,通过深度学习算法对光谱进行解耦,从而实现对平面上的负载位置和大小的准确检测。

技术研发人员:侯磊,姜婷,姚妮,余婷,张吉,张磊
受保护的技术使用者:之江实验室
技术研发日:
技术公布日:2024/5/10
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