虚拟手术中的磁悬浮视触觉交互关键方法研究

发布时间：2021-01-21 01:28

　　随着虚拟现实与增强现实技术的发展,人与机器的交互日趋频繁。视觉交互与触觉交互是人机交互的重要组成部分,当前视觉交互相关研究空前高涨,为医学、娱乐、工业制造等领域带来了前所未有的突破进展。作为重要的感官通道,触觉在人类日常生活交互过程中发挥着不可或缺的作用,然而在人机交互领域触觉交互的研究远落后于视觉交互,导致虚拟现实相关应用缺乏真实感与交互性。尤其是对视触觉交互沉浸感要求较高的虚拟手术相关应用,例如个性化术前规划、高精度术中导航等,迫切需要研究逼真、稳定、实时的触觉交互方法。与机械式触觉交互相比,磁悬浮触觉交互具有无机械摩擦、交互方式自然等优势,然而现有的磁悬浮触觉交互方法缺乏合理的设计理论支撑,且可扩展性差。并且,目前虚拟手术应用中通常采用通用模型,缺乏个性化软组织可视化模型及精确的软组织参数,导致无法为磁悬浮视触觉交互应用建立逼真的软组织交互式仿真场景。此外,在磁悬浮视触觉交互系统中,现有方法无法同时实现高频率、高精度、强稳定性及高成本效益的位姿测量目标,影响触觉交互设备与虚拟场景之间信息交互的质量,使得视触觉交互缺乏真实感,甚至可能造成交互不稳定的问题。针对以上三个问题,将磁悬浮... 

【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：123 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

本文主要研究内容之间的联系示意图

虚拟触诊示意图（左），PhantomOmni触觉设备的硬件改造（中），医学专家使用两个Phantom[10]

基于洛伦兹力的磁悬浮触觉反馈设备


本文编号：2990174