虚拟手术系统中电磁力反馈建模仿真与实现

摘要：

在视触觉虚拟手术环境中,虚拟手术器械作用到虚拟组织上会受到反馈力.基于此背景,建立一种电磁力反馈系统模型,利用该模型模拟虚拟环境中手术器械受到的反馈力.为确保电磁力反馈模型的稳定性,对该模型运用Ansoft有限元分析软件进行仿真.通过电路设计分析和实验,采用ARM Cortex MCU为核心的嵌入式系统控制线圈中电流,得到电磁力与小磁体位置的关系和电磁力与线圈中电流的关系,将实验结果与仿真结果进行对比.实验结果表明,在虚拟手术允许误差范围内,实验结果与仿真结果具有一致性,所述电磁力反馈模型能有效模拟虚拟手术器械受到虚拟组织反馈力的过程.

关键词：虚拟手术、电磁力反馈、Ansoft仿真、ARM Cortex MCU

所属期刊栏目：26

分类号：TP391.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61372107,61272276;北航虚拟现实技术与系统国家重点实验室开放课题基金BUAA-VR-13KF-15

在线出版日期：2014-09-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2003-2008