Intelligentes Sensorsystem zum Ersatz der menschlichen Tastwahrnehmung in der minimal invasiven Diagnostik:
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| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1997
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 17]
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Titel: Intelligentes Sensorsystem zum Ersatz der menschlichen Tastwahrnehmung in der minimal invasiven Diag
Autor: Lauer, Wolfgang
Jahr: 1997
FORTSCHRITTBERICHTE VM Dipl.-Ing. Wolfgang Lauer, Hemmersdorf Intelligentes Sensorsystem zum Ersatz der menschlichen Tastwahrnehmung in der minimal invasiven Diagnostik Reihe 17 : Biotechnik Nr. 153
Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Umsetzung der taktilen Wahrnehmung 4 2.1 Tastsinn des Menschen. 4 2.1.1 Sinnesphysiologie des Tastsinnes. 5 2.1.2 Wahrnehmungspsychologie. 9 2.1.3 Bereiche taktiler Informationsgewinnung. 12 2.2 Der Stand der Technik. 13 2.3 Umsetzung der Tastinformation. 17 2.3.1 Anforderungen aus der minimal invasiven Diagnostik. 17 2.3.2 Konzeption des Sensorsystems. 19 3 Untersuchungen zum Tastsinn 22 3.1 Methodische Vorbemerkungen. 22 3.2 Untersuchung des Tastvorganges. 23 3.2.1 Anpreßkraft beim feinfühligen Tasten. 23 3.2.2 Geschwindigkeit beim feinfühligen Tasten. 26 3.3 Wahrnehmung von Materialeigenschaften. 27 3.4 Zusammenfassung. 29 4 Drucksensorsystem 30 4.1 Aufbau des Drucksensorarrays. 30 4.2 Gewebeklassifikation mit künstlichen neuronalen Netzen . 34 4.2.1 Grundlagen von künstlichen neuronalen Netzen . 34 V
4.2.2 Verarbeitung von mehrdimensionalen Signalverläufen. 36 4.3 Texturerkennung mit einem Kohonenansatz . 38 4.3.1 Struktur des Kohonenansatzes. 38 4.3.2 Klassifikation periodischer Platinenmuster. 41 4.3.3 Klassifikation der Struktur von Handinnenflächen. 46 4.4 Zusammenfassung. 48 5 Beschleunigungssensorsystem 50 5.1 Konzeption des Meßsystems. 50 5.1.1 Nachbildung von Haut und Rezeptor. 50 5.1.2 Eigenschaften des Meßsystems. 52 5.2 Bestimmung der Oberflächenstruktur. 55 5.2.1 Durchführung und Auswertung von Messungen . 55 5.2.2 Klassifikation von Stoffobjekten. 58 5.2.3 Klassifikation von Silikonkautschukobjekten. 60 5.3 Erkennung eingeschlossener Verhärtungen . 64 5.3.1 Auswertung instationärer Signale. 64 5.3.2 Experimentelle Untersuchung. 65 5.4 Messungen an biologischem Gewebe. 68 5.5 Zusammenfassung. 69 6 Medizinische Interpretation taktiler Daten 71 6.1 Analyse des arteriellen Pulses. 72 6.1.1 Physiologische Grundlagen. 72 6.1.2 Auswertung von Pulsdruckkurven. 74 6.1.3 Meßergebnisse. 75 6.2 Vergleich Arzt — Sensorsystem. 77 6.3 Zusammenfassung. 78 7 Zusammenfassung 79 Literatur 83 VI |
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