对柔性结构的实时表面形状感测

摘要

表面形状确定系统包含柔性且可拉伸的弹性体基板形式的表面形状传感器，所述基板具有嵌入其中的应变/位移感测元件。传感器可为单芯光纤，光纤沿着其长度具有位于预先确定位置处的一系列光纤布拉格光栅(FBG)。光源在光纤的一个端部处提供入射光谱。光纤的每个光栅具有引起不满足布拉格条件的光谱的特定波长被反射回光纤中的折射率调制。光栅的折射率由于基板的偏转在基板上随应变而改变。询问器捕获光的反射波长并从其撷取信号信息。处理器接收询问器的输出并使用神经网络对信息进行非线性回归分析，以在表面偏转时实时地重建表面形态。