基于深度学习的微纳光纤负载大小和位置预测方法及装置

    公开(公告)号:CN116561590A

    公开(公告)日:2023-08-08

    申请号:CN202310834041.X

    申请日:2023-07-10

    Abstract: 本发明公开了一种基于深度学习的微纳光纤负载大小和位置预测方法及装置,提出一种基于多尺度一维卷积神经网络(1D‑CNN)和长短期记忆网络(LSTM)的方法(MSCNN‑LSTM),能够同时精确预测施加在微纳光纤表面的负载大小和位置。通过数据增强的技术解决了在可用数据集较少的情况下深度学习易陷入过拟合的风险,同时通过将光谱数据与当前时间无负载下原始光谱数据做比值,解除了因原始光谱变化引起的数据偏差对模型预测的影响,提高模型对光谱数据对应负载大小和位置预测准确率。本发明方法在整个实验范围内能准确预测负载大小(MAE=0.02N)和负载施加位置(MAE=7.6um),可用于开发广泛运用的触觉传感器。

    一种高机电超声耦合系数的核壳结构纳米颗粒、其制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN116262833A

    公开(公告)日:2023-06-16

    申请号:CN202310023457.3

    申请日:2023-01-09

    Abstract: 本发明涉及压电材料领域,为解决现有现有技术下单一钛酸钡压电纳米材料,对超声波和微力响应不稳定,界面耦合较差,导致其超声响应性差并且使用范围受限的问题,公开了一种高机电超声耦合系数的核壳结构纳米颗粒,所述核壳结构纳米颗粒的内核为钡基纳米颗粒,外壳为PVDF基聚合物。该材料可以有效提高压电材料体系的机电耦合系数与机电转化率,进一步提高体系的响应性,尤其是在超声作用下可产生较大的功率密度,在无源神经刺激、心肌修复和人机交互系统等方面有广泛的应用前景。

    一种基于微纳光纤的柔性温度和压力传感器

    公开(公告)号:CN113503917B

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN202110757124.4

    申请日:2021-07-05

    Abstract: 本发明公开了一种基于微纳光纤的柔性温度和压力传感器。包括白光光源、微纳光纤和光谱仪、柔性基底、柔性薄膜;微纳光纤在柔性基底上,微纳光纤上有柔性薄膜,微纳光纤两端分别和白光光源、光谱仪连接;微纳光纤分为未拉伸部分、拉锥过渡区和腰区,微纳光纤的两端均为未拉伸部分,两端的未拉伸部分之间设有腰区,腰区直径小于未拉伸部分直径,腰区两端分别经拉锥过渡区和两端未拉伸部分连接,两端未拉伸部分分别连接白光光源和光谱仪。本发明能够实现温度和压力信号的独立区分测量,同时可以标定柔性基底材料在不同温度下的折射率,具有尺寸小、灵敏度高和响应速度快等优点,具有良好的鲁棒性以及稳定性。

    一种基于微纳光纤的接近觉—接触觉传感器

    公开(公告)号:CN114441461B

    公开(公告)日:2024-04-02

    申请号:CN202111547313.5

    申请日:2021-12-16

    Abstract: 本发明公开了一种基于微纳光纤的接近觉—接触觉传感器。柔性基底、隔离层、柔性薄膜依次层叠布置,柔性基底和隔离层之间、隔离层和柔性薄膜之间分别布置有一根微纳光纤,两根微纳光纤均沿直线平行布置且正上下方布置;两根微纳光纤分别感知接近觉和感知接触觉,感知接近觉的微纳光纤位于上方,感知接近觉的微纳光纤之上布置有湿度敏感层,湿度敏感层上方的柔性薄膜处开设有湿度和压力工作窗口。本发明可实现接近、接触、离开等全过程监测,为多功能光子皮肤在人机交互、智能机器人方面的应用提供了一种新的可行性设计方案。

    一种全光学流速传感器
    5.
    发明公开

    公开(公告)号:CN114545027A

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202210101050.3

    申请日:2022-01-27

    Abstract: 本发明公开了一种全光学流速传感器。LED光源,发射可见光;微纳光纤,置于气体流场中,感应来自气体流场中气体流动产生的力,从LED光源接收可见光后传导到CMOS图像传感器;CMOS图像传感器,接收从述微纳光纤出射的可见光形成带有光斑的成像;处理器,接收来自CMOS图像传感器的带有光斑的成像进行分析处理检测获得气体流场中气体流动的流速。本发明通过气体流场带动微纳光纤产生弯曲从而使微纳光纤中的出射光斑在CMOS图像传感器表面发射位移变化,通过位移变化与流速的关联实现流速测量,相比于传统的流速传感器具有更低的成本和更高的灵敏度及分辨率。

    一种基于微纳光纤的光波导型软体光驱动器

    公开(公告)号:CN113601538A

    公开(公告)日:2021-11-05

    申请号:CN202110870445.5

    申请日:2021-07-30

    Abstract: 本发明公开了一种基于微纳光纤的光波导型软体光驱动器。包括微纳光纤、第一变形材料膜和第二变形材料膜,微纳光纤一端设有过渡区和腰区,过渡区和腰区封装在第一变形材料膜中,第一变形材料膜一侧布置覆盖第二变形材料膜,第一变形材料膜或第二变形材料膜中掺杂有光热转化材料;第一变形材料膜的折射率小于微纳光纤纤芯的折射率,第一变形材料膜和第二变形材料膜的热膨胀系数不同。本发明可克服空间光型驱动器易受空间环境限制的缺陷,且具有变形幅度大、响应速度快等优点,便于应用在软体机器人、智能抓取、体内手术等领域。

    一种定点生长有序金属纳米粒子阵列的制备方法

    公开(公告)号:CN116174735B

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202211155998.3

    申请日:2022-09-22

    Abstract: 一种定点生长金属纳米粒子的制备方法,通过在Si片上自组装有序的PS小球阵列、反应粒子刻蚀调节PS间距、磁控溅射沉积SiO2/Ag/SiO2三明治结构、移除PS小球形成有序多孔模板结构、最后进行高温退火和保温,可实现Ag纳米粒子在多孔的口处、空腔内部及边沿的定点生长。该方法制备的Ag纳米粒子有望显著提高表面增强拉曼散射信号强度可以用于空气传感器,防伪等方面。该方法制备的Ag纳米粒子也适用于Au、Cu、Sn、In等纳米粒子的制备,与这些材料性质相近的基本都可以,具有普遍性。该方法得到的Ag纳米粒子制备简单、Ag纳米粒子小、可重复性强等特点,由于每个单元都具有特异性且相互影响较小在半导体芯片等邻域也具有广阔的应用前景。

    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

    公开(公告)号:CN117990244A

    公开(公告)日:2024-05-07

    申请号:CN202410111758.6

    申请日:2024-01-26

    Abstract: 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。

    一种基于微纳光纤的光波导型软体光驱动器

    公开(公告)号:CN113601538B

    公开(公告)日:2022-09-13

    申请号:CN202110870445.5

    申请日:2021-07-30

    Abstract: 本发明公开了一种基于微纳光纤的光波导型软体光驱动器。包括微纳光纤、第一变形材料膜和第二变形材料膜,微纳光纤一端设有过渡区和腰区,过渡区和腰区封装在第一变形材料膜中,第一变形材料膜一侧布置覆盖第二变形材料膜,第一变形材料膜或第二变形材料膜中掺杂有光热转化材料;第一变形材料膜的折射率小于微纳光纤纤芯的折射率,第一变形材料膜和第二变形材料膜的热膨胀系数不同。本发明可克服空间光型驱动器易受空间环境限制的缺陷,且具有变形幅度大、响应速度快等优点,便于应用在软体机器人、智能抓取、体内手术等领域。

    一种片上气体传感器和片上气体传感器组件

    公开(公告)号:CN119804390A

    公开(公告)日:2025-04-11

    申请号:CN202411934211.2

    申请日:2024-12-26

    Abstract: 本发明涉及一种片上气体传感器和片上气体传感器组件,传感器脊形波导层的上波导材料层的折射率大于下波导材料层的折射率,能够同时支持TM模式的泵浦光和TE模式的探测光。即,同时兼顾了待测气体对泵浦光的高吸收和对探测光的弱影响,提高了对气体的探测精度。而且,采用了更加简单的波导结构,波导制备工艺简单,波导的损耗也相对较低。相比于光纤传感中的光热干涉法而言,既极大的提高了泵浦光与待测气体的相互作用,又在保证高灵敏度的同时极大的缩短了探测波导的长度,器件尺寸可缩小至微米量级。此外,本发明公开的片上气体传感器的波导结构由硫系玻璃制备而成,对应用于中红外波段的气体探测具有更加明显的优势。

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