陀螺仪机械性能:最重要的参数

作者:B. Scannell

基于MEMS的系统可以显著提高髋关节和膝关节植入体与病

人骨骼结构的对准精度,减轻不舒适感,从而避免进行修正

手术。

导航通常与汽车、卡车、飞机、轮船,当然还有人相关。但

是,它也开始在医疗技术领域发挥重要作用,精密手术仪器

和机器人就需要使用导航。手术导航工具的设计要求与传统

的车辆导航具有广泛的共同点,但前者也提出了一些独特的

挑战(例如,由于是在室内使用,无法获得 GPS 支持),需

要更高的性能。

本文将研究医疗导航应用的独特挑战,并且探讨可能的解决方

案——从传感器机制到系统特性。首先将回顾传感器的一些重

要性能指标,以及在传感器选型中应当考虑的潜在误差和漂移

机制。本文还会重点介绍通过集成、融合和处理来增强传感器

的方法,例如通过采用卡尔曼滤波。然而,在展开详细论述之 当汽车由于碰撞而突然急剧减速时,安全气囊传感器中的医疗 MEMS:运动检测MEMS 轴会产生同样的运动,使得电容失衡,最终产生信号触 发安全气囊打开。这一基本加速度计结构,根据不同的应用性使新一代医疗设备设计 能参数进行调整并增加数据处理功能后,可以精确地指示倾斜 度、速度甚至位置。还有一种与此不同但技术上相关的结构是发生变革 陀螺仪,它能检测旋转速率,输出形式为度/秒;加速度计则是 检测重力。作者:B. Scannell 将运动检测转化为对医疗保健有用的信息基于MEMS的系统可以显著提高髋关节和膝关节植入体与病人骨骼结构的对准精度,减轻不舒适感,从而避免进行修正 通过一个功耗极低的紧凑器件来精确检测和测量运动的能力,手术。