用于计算机辅助激光显微手术的磁驱动光纤耦合激光器的闭环控制
医学物理
2020-01-20 v2 系统与控制
系统与控制
摘要
医疗领域的患者预后正通过机器人技术和激光物理的使用与融合而改善，例如光纤和激光器在显微手术中的使用。本文描述了一种新型光纤激光显微手术系统的设计与实现，这是首个使用闭环反馈控制的此类系统。在该计算机辅助激光扫描工具中，激光束由四个磁致动器控制。在将永磁体附着到光纤自由端后，正是通过对这四个磁体的控制产生了一个精确适用于显微手术应用的激光扫描系统。外部磁线圈产生的电磁场与内部永磁体磁通之间的相互作用，产生了产生光纤所需运动所需的控制力矩。光纤的跟踪误差通过使用光电探测器传感器作为控制系统中的反馈传感器加以补偿。磁力矩使光纤弯曲，而光电探测器的反馈实现了光纤尖端的自动化控制与高速激光扫描。仿真与实验结果准确且相互关联。
引用
@article{arxiv.1911.10095,
title = {Closed-Loop Control of a Magnetically Actuated Fiber-Coupled Laser for Computer-Assisted Laser Microsurgery},
author = {Hamed Mohammadbagherpoor and Alperen Acemoglu and Leonardo S. Mattos and Darwin Caldwell and James E. Johnson and John Muth and Edward Grant},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.10095},
year = {2020}
}
备注
Since some of the experimental results from the paper should be modified, one of the authors asked me to withdrawal the paper until we modify the paper with new results