[发明专利]用于使用光纤形状传感器减小测量误差的系统和方法

权利要求书

1.一种形状感测装置，其包括：

仪器，其包括细长轴；

第一形状传感器，其包括在距所述仪器的中性轴线第一径向距离处在所述细长轴内延伸的细长光纤；以及

抗扭转特征，其经配置减小所述细长光纤相对于所述细长轴的旋转，同时允许所述细长光纤在所述细长轴内的轴向平移，其中所述抗扭转特征包括键锁特征，所述键锁特征包括：

多个止转楔，所述多个止转楔从所述第一形状传感器径向向外延伸，其中所述多个止转楔沿所述第一形状传感器的纵向轴线彼此间隔开。

2.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括适于从所述第一形状传感器接收形状数据来计算所述仪器的弯曲测量值的跟踪系统。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述抗扭转特征进一步包括联接到所述细长轴的纤维腔。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述抗扭转特征进一步包括抗扭转护套，其经配置围绕所述细长光纤的至少一部分。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述抗扭转护套包括编织的护套。

6.根据权利要求3所述的装置，其中所述键锁特征进一步包括在所述细长轴内延伸的所述纤维腔的第一横截面形状，所述第一横截面形状经配置与所述细长光纤的至少一部分的第二横截面形状相配，其中所述第一横截面形状与所述第二横截面形状接合，以限制所述细长光纤在所述纤维腔内的所述旋转。

7.根据权利要求3所述的装置，其进一步包括护套，其中所述护套包括止转楔护套，所述止转楔护套经配置包围所述多个止转楔中的每个止转楔和所述细长光纤的至少一部分，以维持在所述多个止转楔和所述细长光纤之间的配合的配置。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述纤维腔包括经配置与所述止转楔护套的第二横截面形状相配的第一横截面形状，其中所述第一横截面形状与所述第二横截面形状接合，以限制所述细长光纤在所述纤维腔内的所述旋转。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述第一横截面形状和所述第二横截面形状是椭圆形的。

10.根据权利要求8所述的装置，其中所述第一横截面形状包括突出部，并且所述第二横截面形状包括经配置与所述突出部配合的对应的凹陷。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个止转楔中的至少两个纵向相邻的止转楔相对于所述第一形状传感器的所述纵向轴线彼此径向偏移。

12.根据权利要求11所述的装置，其进一步包括经配置以将所述多个止转楔维持在偏移配置中的弹性紧固件。

13.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括位置传感器，所述位置传感器在距所述细长轴的远侧部分的第一轴向距离处被设置在所述细长轴内。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述细长光纤在所述第一轴向距离处被粘附到所述细长轴，并且所述抗扭转特征被联接到邻近所述细长轴的所述远侧部分的所述细长光纤。

15.根据权利要求13所述的装置，其中所述抗扭转特征在所述第一轴向距离处被联接到所述细长光纤，并且所述细长光纤在所述细长轴的所述远侧部分处被粘附到所述细长轴。

16.根据权利要求13所述的装置，其中所述细长光纤在所述第一轴向距离处被粘附到所述位置传感器，所述位置传感器在所述第一轴向距离处被粘附到所述细长轴，并且所述抗扭转特征在所述细长轴的所述远侧部分处被联接到所述细长光纤。