Guten Abend,
ich bin Medizinstudent und wurde im Rahmen meiner Doktorarbeit, ziemlich überraschend, vor ein sensortechnisches Problem gestellt. Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen.
Und zwar geht es um folgendes:
Im Rahmen meiner Doktorarbeit erstelle ich einen Silikonabdruck des Magens. In diesem Magen soll nun eine Bauchspiegelung simuliert werden. Während einer solchen Bauchspiegelung, wird die Optik gegen die Magenwand gedrückt, um sie für das weitere Vorgehen zu verformen.
Ich Suche jetzt nach einem Weg, die Ausdehnung des Kunstmagens an bestimmten Stellen zu messen. So will ich Grenzwerte erstellen, damit Probanden wissen, wie stark sie drücken können und wie stark der Magen grad gedehnt wird (über Interface Feedback).
Habt ihr ne Ahnung, wie ich das bewerkstelligen könnte?
Ich habe schon nach Dehnungssensoren geschaut, aber die sind ja vorallem für festere Körper gedacht oder?
Hallo,
normale DMS sind tatsächlich nicht besonders dehnbar.
Aber dank modernem Erwachsenen Spielzeug hat die Silikonforschung ganz schöne Fortschritte gemacht
Eine Möglichkeit:
http://www.ebay.de/itm/like/15229921...&ul_noapp=true
Dünne Streifen schneiden und in die Wand integrieren.
Die Idee von i_make_it ist nicht schlecht. Sie ist recht einfach zu realiaieren.
Ich habe ähnliche Sensoren angetestet, um Rückenbewegungen zu tracken. Leider sind die Sensoren ungenau und driften viel zu schnell weg. So müsste evtl. vor jedem Test eine aufwändige Neukalibrierung erfolgen. Außerdem ist die Funktion stark nicht linear. Eine kleine Beule könnte viel mehr Signal als eine flache Wölbung erzeugen oder umgekehrt und damit kann man die Ergebnisse nicht vergleichen. Das gute ist, es sollte schnell ausprobiert sein -> Multimeter und los geht die Messreihe
Auch wenn es mit Arduino nicht mal eben gebaut ist, würde ich einen optische Auswertung anstreben, z.B. in diese Richtung: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Laserextensometer
Nicht so "feinfühlig" eher mit einer Bildauswertung einer Kamera.
VG
Basti
Hallo,
Ich würde versuchen, das Material als Faden zu bekommen und damit ein Gitter realisieren.Zitat von Counterfeiter
Über eine X-Y-Auswertung hätte man dann sogar die Koordinaten.
Wenn die Drift nicht allzu schnell ist genügt es nur die Deltas auszuwerten. Zudem könnte man zur Kompensation die gerade nicht verbogenen Fäden hinzu ziehen.
Eigentlich muss das Ganze gar nicht so sehr genau sein. Grundsätzlich ist es nicht so, dass die Magenwand 10.00N aushält und man bei 10.01N dann durchbricht. Zudem sind unterschiedliche Mägen auch unterschiedlich stabil, so geraten wird das um +/-50% streuen. Da müsste man halt die Literatur etwas durchforsten.
MfG Peter(TOO)
Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?
Danke für die Ratschläge. Das mit dem Gitter hört eigentlich ziemlich gut an und die Messungen müssen echt nicht haargenau sein, es ist eher wichtiger, dass sie die Werte reproduzieren lassen.
Die Idee mit dem Gitter hört sich ganz gut an.
Nur kommt wieder das Problem, dass ich keine Ahnung von der Thematik hab.
Wie messe ich mit diesen Band Dehnung ? Und wie würde diese X-Y Auswertung aussehen ? Habt ihr da vielleicht Bücher oder Artikeltipps für mich, damit ich das Konzept raffe ?
Ein Leiter hat einen bestimmten Widerstand, welcher vom Material, der Länge und dem Querschnitt bestimmt wird.
Zieht man am Leiter, wird er länger und dünner. Man muss also nur den Widerstand messen.
Bei den Dehnungsmesstreifen ist meistens Metall auf einem Träger aufgedampft.
http://www.itwissen.info/bilder/aufb...sstreifens.png
In deinem Fall sollte man einen leitfähigen Gummi nehmen.
Dann z.B. immer mit 1cm Abstand den Gummifaden einmal um den Magen legen, bzw. im Silikon einbetten. Das wären dann z.B. die X-Windungen.
Dann nochmals im 90°-Winkel dazu, das ist dann Y.
Dann misst man bei jeder einzelnen Windung den Widerstand. Werden die Gummifäden irgendwo gedehnt, steigt der Widerstand
Dort wo sich X und Y kreuzen liegt dann der Ursprung der Verbeulung.
Counterfeiter hat geschrieben, dass das Zeugs aber driftet.
Der Widerstandwert ändert sich also auch mit der Temperatur und der Zeit.
Wenn sich aber der Widerstand um z.B. 10% in 10 Minuten ändert und beim Anstupfen mit der Magensonde auch um 10%. muss man etwas rechnen.
Die Magensonde wird schnelle Veränderungen erzeugen, so im Bereich von einer Sekunde. Entsprechend kann man die langsamen Änderungen rausrechnen.
Möglicherweise kann man auch noch die Werte der anderen Gummifäden hinzuziehen und somit den Effekt der Temperatur herausrechnen.
Also z.B. wenn alle Fäden gleich lang sind, berechnet man den Durchschnitt aller Fäden und vergleicht den Wert jedes Fadens mit diesem Durchschnittswert.
Von welcher? Wir wissen nicht welches dein Fach ist.
MfG Peter(TOO)
Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?
Hey Peter,
Ich glaube, dass hab ich ansatzweise verstanden. Ich müsste dann jede Windung um den Magen einzeln ableiten oder ?
Ich habe einen Informatiker zur Hand. Der könnte ja eventuell dafür sorgen, dass die Streifenwiderstände in gewissenabständen "genullt" werden, um den drift rauszubekommen.
Hab ja schon im ersten Beitrag erwähnt, dass ich Medizinstudent bin. Hab also keinen informatischen oder technischen Background. Meine Doktorarbeit hatte eigentlich nichts mit Sensorik zu tun. Das wurde nun ergänzt. Ich muss jetzt einen möglichst schnellen Weg finden, um mich in die Thematik so einzuarbeiten, dass ich die beschriebenen Messungen durchführen kann.
Wenn jemand eine Quelle für Fäden aus Leitsilikon findet, bin ich auch interessiert.
Auf das Erwachsenenspielzeug bin ich bei der Suche nach Werkstoffen und Teilen für eine taktile Roboterhaut gekommen.
Ausgangspunkt waren die Silikon Kontaktstreifen für die LCDs an alten Taschenrechnern.
Es gibt von Wacker Chemie die Powesil Kautschuke (z.B. Powersil 403) zum selber gießen und halt die entsprechenden Spielsachen die man zweckentfremden kann.
Natürlich muß man für das umgebende Silikon eine Sorte wählen die von ihren Dehnungseigenschaften ähnlich ist und ein gute Bindung eingeht.
Der Aufbau dürfte bei einem unregelmäßig geformten Bauteil wie einem Magen auch nicht ganz ohne sein.
Ich denke das man eine mehrteilige Positivform der Innenseite der Darmwand braucht (nicht des Hohlraums) die man mit Wachs oder einem Kunststoff ausgießt.
Dann das Wachsmodell durch mehrfaches tauchen mit einer Grundschicht versehen.
Darauf dann die Streifen mit Silikon mit dem Basissilikon als Kleber, aufkleben und dann wieder mehrfach taucheun und die Kontaktfahnen jedesmal reinigen.
Eine Deckschicht außen drauf und dann entweder das Wachs auschmelzen oder mit Alkohol auflösen. Bzw. bei einem Kunststoff diesen mit dem entsprechenden Lösungsmittel auflösen. (es gibt ja auch wasserlösliche Kunststoffe)
Geändert von i_make_it (10.11.2016 um 16:03 Uhr)
Wie schon geschrieben: du brauchst ein Konzept zur Kalibrierung, evtl. sogar automatisiert, da es sehr stark nichtlinear wird.
Man müsste also ein Kopfstück von dieser Sonde nehmen und mindestens eine Zweipunktkalibrierung pro Messstelle aufnehmen. Ich kann mir das Modell gerade nicht so recht vorstellen, ein Bilder wäre gut! Damit es irgendwie Sinn macht sind es sicher über 100 Messstellen.
Könnte man aber automatisieren. Wieviel Zeit hast du? Das wird eine Weile dauern sich in das Thema einzuarbeiten...
[QUOTE=LostWok;632759]Hey Peter,
Ich glaube, dass hab ich ansatzweise verstanden. Ich müsste dann jede Windung um den Magen einzeln ableiten oder ?
Ich habe einen Informatiker zur Hand. Der könnte ja eventuell dafür sorgen, dass die Streifenwiderstände in gewissenabständen "genullt" werden, um den drift rauszubekommen. [QUOTE]
Der Informatiker sollte auch Ahnung von Elektronik haben.
Ausser Medizin, sollte es auch noch andere Fakultäten bei dir an der Uni geben.
Für das Material solltest du dich bei den Materialwissenschaftlern, Physikern oder den Roboter-Wissenschaftlern mal durchfragen.
So ein Problem muss man interdisziplinär angehen.
MfG Peter(TOO)
Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?
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