您所在的位置: 项目季度报告 >> 查看详细
一、项目进展情况及取得成果
项目进展情况:按计划进行
主要研究阶段(起止时间) 研究内容 完成情况
2021年10月-2021年12月研制传感器样机,实验评价传感器的检测灵敏度性能。完成
2022年1月-2022年3月研究SAW陀螺仪样机在手术机器人上的应用。完成
2022年4月-2022年5月总结研究成果,撰写论文,申请专利,参加相关竞赛,准备答辩。完成
项目研究成果(已取得的成果)
序号 项目成果名称 成果形式
1 在研制过程中改进了一种新的检测方法并申请专利,专利目前处于在审阶段。专利
 
二、项目季度报告

SAW陀螺仪的设计

本项目拟设计的SAW陀螺仪由差分结构的SAW双延迟线振荡器和频率采集模块组成,其中两延迟线结构相同,平行且反向放置。

设计SAW延迟线的中心频率80MHz,压电基片与金属点阵参数由仿真结果确定。SAW延迟线的输入换能器采用如图3.9所示的梳状SPUDT(单相单向叉指换能器)结构,共分为四组,每组长度40SAW设计波长),其中SPUDT有效指对数5,假指单元为35,输出换能器采用长度为40的不含假指单元的SPUDT结构。

SAW陀螺仪的加工

基于上述工作中提取的压电基片与金属点阵的优化设计参数,利用MEMS加工工艺研制工作频率为80MHzSAW延迟线器件。

SAW器件属于高精度器件,每一道工序都需要在超净间里完成,制作工艺流程如图8所示,基底经过预处理后,利用光刻技术在基底表面制备金属电极图形,最后经过划片、粘片等步骤得到最后的器件。

SAW陀螺仪样机性能实验测试

实验测试系统主要由精确速率转台、转台控制系统、高低温箱、稳压电源以及待测的SAW传感器系统构成。精确速率转台速率范围±0.0005deg/s~±1000deg/s,最大角加速度为1000deg/s;高低温环境箱温度范围为-70oC~+85 oC,温度控制波动度

在手术机器人中的应用探索

本项目设置金属点阵的陀螺效应增强模式SAW陀螺仪安装于机器人操作臂前端,与位置传感器、速度传感器、加速度传感器、测力传感器协同工作,实时获取机器人手臂的位置与姿态,并通过相关算法实现对手术机器人的精确控制。

该结构陀螺仪可实现良好的温度补偿特性,并通过在SAW传播路径上合理设置的金属点阵,大幅提升陀螺仪的检测灵敏度。而将应用于手术机器人机械臂,可大幅提升手术机器人的稳定性和更精确的可操作性,规避手术中因不够精确而带来的危险。该项工作的开展,对于推进基于SAW的新型陀螺仪的实际应用具有深远的意义,在智慧医疗应用领域具有广阔的应用前景与重大的学术价值。

 
三、经费使用明细情况
项目获批总经费(元) 已使用项目研究经费(元) 已报销金额(元) 未报销金额(元)
15000 3000 3000 0
项目经费开支情况
名目 用途 金额(元) 备注
论文版面费
专利申请费 专利申请 3000
调研、差旅费
打印、复印费
资料费
试剂等耗材费
元器件、软硬件测试、小型硬件购置费
其它
 
四、项目后期具体工作计划
总结研究成果,准备答辩。
 
五、指导教师意见
项目自实施以来,成功制造出实物陀螺仪样机,并且己经成功在审国家发明专利并在A类竞赛建行杯第七届中国国际“互联网”大学生创新创业大赛中获得省级银奖奖项。经费使用情况主要包括用于申请专利和购买实验设施、租赁实验室等,我认为过程中的种种表现,是比最终项目成果更加重要的部分,见证了学生们以0到1的过程,我也感到很欣慰和自豪。
 
附件:查看附件
 
主办单位:山东省教育厅高等教育处   技术支持:南京先极科技有限公司