LEADER 04822nam 2200349 450 001 9910476876503321 005 20230329170320.0 035 $a(CKB)5470000000567177 035 $a(NjHacI)995470000000567177 035 $a(EXLCZ)995470000000567177 100 $a20230329d2021 uy 0 101 0 $ager 135 $aur||||||||||| 181 $ctxt$2rdacontent 182 $cc$2rdamedia 183 $acr$2rdacarrier 200 10$aAuf metrischen und differentialgeometrischen Konzepten basierende neue mathematische Algorithmen zur Sensordatenfusion mit Anwendungen in der Faser-Bragg-Gitter-Formsensorik /$fHendrikje Pauer 210 1$aKarlsruhe :$cKIT Scientific Publishing,$d2021. 215 $a1 online resource (218 pages) 311 $a1000068886 327 $aKurzfassung . i -- Vorwort . v -- 1 Einleitung . 1 -- 1.1 Problemstellung und Ziel der Arbeit . 3 -- 1.2 Gliederung der Arbeit . 5 -- 1.3 Begriffserkla?rung 7 -- 2 Grundlagen 9 -- 2.1 Faser-Bragg-Gitter-Formsensorik . 9 -- 2.1.1 Formsensorkomponenten . 11 -- 2.2 Anwendung der Faser-Bragg-Gitter-Formsensorik in der Medizintechnik . 20 -- 3 Stand der Technik 25 -- 3.1 Verschiedene Technologien zur Formerkennung flexibler, -- schlangenfo?rmiger Objekte 26 -- 3.2 Stand der Forschung in der Faser-Bragg-Gitter-Formsensorik . 27 -- 3.3 Vorarbeiten zum Thema Faser-Bragg-Gitter-Formsensorik am IAR-IPR . 34 -- 3.4 Grenzen der aktuellen Faser-Bragg-Gitter-Formsensorik und Abgrenzung dieser Arbeit zum Stand der Technik . 36 -- 4 Innovative Faser-Bragg-Gitter-Formsensorik 39 -- 4.1 Kozeptionierung der innovativen -- Faser-Bragg-Gitter-Formsensorik . 40 -- 4.1.1 Grenzen der konventionellen -- Faser-Bragg-Gitter-Formsensorik . 40 -- 4.1.2 Konzept der innovativen -- Faser-Bragg-Gitter-Formsensorik . 42 -- 4.2 Datenfusion - Erweiterung des Deformationsmodells und -- Notwendigkeit neuer Formrekonstruktionsalgorithmen 43 -- 5 Sensordatenfusionsalgorithmen Differentialgeometrische Methoden . 47 -- 5.1 Innovative Faser-Bragg-Gitter-Formsensorik - Mathematische -- Problemstellung . 48 -- 5.2 Algorithmus zur konventionellen Faser-Bragg-Gitter-Formsensorik 52 -- 5.2.1 Erwartete Laufzeitkomplexita?t des konventionellen Algorithmus . 57 -- 5.3 Mathematische Grundlagen und Herleitung der verwendeten Konzepte . 58 -- 5.3.1 Mathematische Problemformulierung u?ber -- Mannigfaltigkeiten, Tensoren und Tensorfelder 59 -- 5.3.2 Interpolation und Approximation diskreter Tensorfelder . 71 -- 5.3.3 Rekursives Erzeugen diskreter metrischer Ra?ume . 77 -- 5.3.4 Approximation der Objektstruktur aus diskreten metrischen Ra?umen 82 -- 5.4 Herleitung des innovativen Datenfusionsalgorithmus zur Formrekonstruktion 92 -- 5.4.1 Herleitung der Berechnungsschritte . 93 -- 5.4.2 Bewertung des innovativen Algorithmus und Abscha?tzung der zu erwartenden Laufzeitkomplexita?t 106 -- 5.5 Implementierung in MATLAB . 110 -- 6 Prototypische Realisierung und experimentelle Evaluation . 117 -- 6.1 Konzept fu?r die prototypische Realisierung . 118 -- 6.2 Prototypische Realisierung . 121 -- 6.2.1 Materialien . 122 -- 6.2.2 Fertigungsprozess . 123 -- 6.2.3 Material-, Zeit- und Kostenaufwand . 124 -- 6.2.4 Fertigung der Prototypen . 125 -- 6.2.5 Bewertung der Ergebnisse der prototypischen Sensorherstellung 134 -- 6.3 Praktische Sensorevaluation - Messdatenanalyse 135 -- 6.3.1 Testteil 1: Grundlegende Messdatenanalyse bei helikaler Faserfu?hrung . 137 -- 6.3.2 Testteil 2: Erste Anwendung des innovativen Algorithmus auf einen FBG-Formsensor mit umgesetzter freier Messstellenverteilung 158 -- 6.3.3 Zusammenfassung der Ergebnisse der Messdatenanalyse zur Sensorevaluation . 163 -- 7 Zusammenfassung und Ausblick . 165 -- 7.1 Zusammenfassung und Diskussion 166 -- 7.2 Ausblick . 168 -- Literaturverzeichnis . 175 -- Abbildungsverzeichnis . 187 -- Tabellenverzeichnis . 191 -- Anhang 193 -- Nomenklatur . 195. 330 $aIn this work a Fiber Bragg grating (FBG) shape sensor for shape detection of flexible objects is presented. Such sensors are used particularly in medical technology. Although the subject of FBG sensor technology has been investigated and advanced by research groups worldwide since the beginning of the 21st century, no sensor concept has yet been able to establish itself on the market. This work focuses on the derivation of shape sensing algorithms to improve FBG-shape sensors. 606 $aFlexible structures 615 0$aFlexible structures. 676 $a624.17 700 $aPauer$b Hendrikje$01348239 801 0$bNjHacI 801 1$bNjHacl 906 $aBOOK 912 $a9910476876503321 996 $aAuf metrischen und differentialgeometrischen Konzepten basierende neue mathematische Algorithmen zur Sensordatenfusion mit Anwendungen in der Faser-Bragg-Gitter-Formsensorik$93085591 997 $aUNINA