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07.12.2019 | Original Research Paper

Tactile sensor with an inverted V-shaped indenter for elastic tissue identification

Zeitschrift:
Intelligent Service Robotics
Autoren:
Chenggang Li, Genbo Lü, Jingjin Shen
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

The collection of tactile information in minimally invasive surgery can give the surgeons important information about the tactile nature of the tissues being manipulated. In this paper, the dimensional design of a tactile sensor with an inverted V-shaped indenter is analyzed to distinguish the relative hardness and calculate the shear modulus of tissue. Contact analysis is performed between the tactile sensor and the elastic tissue according to the Barber’s method, in the case of a small ratio of the inner and outer contact radii, and Grinberg and Kuritsyn’s method in the case of a large ratio, respectively. Two analytical solutions are derived to show the relation of pressure, shear modulus and ratio. The demarcation point, 0.41 of ratio, is found which determines a choice of two load functions. The analytical solutions can be used to identify the relative hardness and calculate the shear modulus directly, which are verified in the experiments. Although the sensor size is big now, the measurement method for tissue identification is promising. The contact process is also capable to be used for analyzing the interaction between other medical equipment and elastic tissue.

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