双通道力/触觉交互的虚拟肺手术仿真系统

被引:13
作者
张小瑞 [1 ]
孙伟 [1 ]
宋爱国 [2 ]
李佳璐 [2 ]
机构
[1] 南京信息工程大学信息与控制学院
[2] 东南大学仪器科学与工程学院远程测控技术江苏省重点实验室
关键词
人机交互; 虚拟现实; 变形仿真; 力/触觉模型;
D O I
10.19650/j.cnki.cjsi.2012.02.025
中图分类号
R655.3 [支气管和肺]; TP391.9 [计算机仿真];
学科分类号
1002 ; 100210 ; 080203 ;
摘要
如何设计出交互性好、逼真、高实时性的虚拟手术仿真系统是当前虚拟手术领域研究的热点,以一种新颖的基于物理意义的层状菱形链连接模型为基础,利用SenAble Technologies公司生产的PHANTOM OMNI交互设备,搭建了支撑双通道力/触觉交互的虚拟肺手术仿真系统。通过虚拟双手对正常肺组织与肺硬块在多点交互下的按压、拉拽等变形仿真,分析了该系统的应用情况和性能指标。实验结果表明,将该模型应用于虚拟手术研究中,系统能动态实时逼真地模拟软组织的变形过程,反馈的力/触觉信息真实稳定,为虚拟手术仿真的实用化探索出一条可行的道路。
引用
收藏
页码:421 / 428
页数:8
相关论文
共 10 条
[1]   适用于力反馈的圆筒式磁流变液执行器的设计 [J].
文辞 ;
宋爱国 ;
王爱民 .
仪器仪表学报, 2010, 31 (09) :1921-1926
[2]   基于SFS技术的纹理力触觉再现方法研究 [J].
李佳璐 ;
宋爱国 ;
吴涓 ;
张小瑞 .
仪器仪表学报, 2010, 31 (04) :812-817
[3]   用于软组织变形仿真的层状菱形链连接模型 [J].
张小瑞 ;
宋爱国 ;
孙伟 ;
崔桐 .
计算机辅助设计与图形学学报, 2010, (03) :473-479
[4]   用于实时柔性触觉再现的平行菱形链连接模型 [J].
张小瑞 ;
宋爱国 ;
孙伟 ;
邹垂国 .
中国图象图形学报, 2010, (02) :346-351
[5]   支持力/触觉反馈的虚拟肝脏手术仿真系统 [J].
张小瑞 ;
宋爱国 ;
孙伟 ;
李建清 .
东南大学学报(自然科学版), 2009, 39 (03) :490-494
[6]   数字化三维蹦床运动模拟与仿真系统——VHTrampoline [J].
王兆其 ;
夏时洪 ;
邱显杰 ;
魏毅 ;
刘莉 ;
黄河 .
计算机学报, 2007, (03) :498-505
[7]   改进的采用表面网格的弹簧振子模型 [J].
王彦臻 ;
熊岳山 ;
徐凯 ;
谭珂 ;
郭光友 .
计算机辅助设计与图形学学报, 2007, (02) :168-171+177
[8]  
Determination of elasticity parameters in lumped element (mass-spring) models of deformable objects[J] . Graphical Models . 2010 (6)
[9]   Haptically integrated simulation of a finite element model of thoracolumbar spine combining offline biomechanical response analysis of intervertebral discs [J].
Huynh, Kim Tho ;
Gao, Zhan ;
Gibson, Ian ;
Lu, Wen Feng .
COMPUTER-AIDED DESIGN, 2010, 42 (12) :1151-1166
[10]   Real-time area-based haptic rendering and the augmented tactile display device for a palpation simulator [J].
Kim, Sang-Youn ;
Kyung, Ki-Uk ;
Park, Jinah ;
Kwon, Dong-Soo .
ADVANCED ROBOTICS, 2007, 21 (09) :961-981