支持力/触觉反馈的虚拟肝脏手术仿真系统

摘要：

为提高支持力/触觉反馈的虚拟肝脏手术仿真系统的精度和实时性,提出了一种基于物理意义的平行菱形链连接变形模型.该模型中由于各个链结构单元中菱形的长度等比例变化,计算量小,改变链结构单元中菱形的长度和夹角就可方便地对不同的柔性体进行建模.同时还讨论了系统的结构设计、柔性体形变计算、快速碰撞检测和实时力/触觉反馈操作等.基于6-DOF Delta手控器建立试验平台,并结合力/触觉反馈计算实现了虚拟肝脏手术的拉拽、按压等变形仿真.实验结果表明,该系统力/触觉感觉平稳、模拟效果逼真,能够满足虚拟现实系统对精细作业和实时性的要求.建立简单逼真的物理变形模型和精确快速的碰撞检测算法,有助于提高虚拟肝脏手术仿真系统的性能.

关键词：力/触觉人机交互、手术仿真、平行菱形链连接模型、虚拟现实

所属期刊栏目：39

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划资助项目2002CB312102;国家高技术研究发展计划863计划资助项目2006AA01Z329,2006AA04Z246;国家自然科学基金资助项目60775057,60675047

在线出版日期：2009-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：490-494