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集成图形和力觉交互的牙齿探诊模拟系统开发 被引量：10
1
作者 王党校 张玉茹 +2 位作者 王玉慧 吕培军 王勇 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第8期1729-1731,1734,共4页
研究目的是开发具有力觉显示功能的虚拟现实系统,培训牙科医生进行牙体探查操作。通过分析牙科手术临床操作的特征和培训现状,提出了基于虚拟现实技术的培训方案。采用力觉交互设备Phantom,基于Windows2000建立了试验平台,实现了两种典... 研究目的是开发具有力觉显示功能的虚拟现实系统,培训牙科医生进行牙体探查操作。通过分析牙科手术临床操作的特征和培训现状,提出了基于虚拟现实技术的培训方案。采用力觉交互设备Phantom,基于Windows2000建立了试验平台,实现了两种典型接触交互操作的模拟探针对牙齿表面不同组织区域进行探查和利用探针去除牙面软沉积物。文章重点讨论力觉显示系统的硬件和软件体系结构,牙齿和工具的建模方法,以及保证仿真实时性的方法。实验证明该系统可以比较逼真的模拟牙齿探查的手术操作,为培训牙科医生提供了一种新的途径。 展开更多
关键词 力觉显示 牙科手术培训 体系结构 虚拟模型
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面向牙科手术培训的力觉合成技术 被引量：7
2
作者 王党校 张玉茹 +3 位作者 王勇 吕培军 周人歌 周万琳 《中国科学（F辑:信息科学）》 CSCD 2009年第1期159-174,共16页
虚拟现实系统的沉浸感和交互性是高性能系统的重要特征,对于医学应用的虚拟现实尤其如此.文中针对牙科手术培训中训练医生触力觉感受的需求,重点研究基于三角面片网格模型的真实感触力觉合成技术,包括基于多更新率的力觉渲染体系架构、... 虚拟现实系统的沉浸感和交互性是高性能系统的重要特征,对于医学应用的虚拟现实尤其如此.文中针对牙科手术培训中训练医生触力觉感受的需求,重点研究基于三角面片网格模型的真实感触力觉合成技术,包括基于多更新率的力觉渲染体系架构、基于均匀空间划分和时间连续性的实时碰撞检测算法、基于虚拟代理的接触碰撞响应算法、基于等效接触模型的切削力计算模型,以及滑动速度驱动的大规模数据多层次力觉渲染算法等.建立了力觉-视觉融合的牙科操作培训系统的原型物理样机,实现了龋齿探查、牙齿纵截面物理属性感知、牙体钻削制备等典型牙科手术操作模拟.文中的触力觉合成技术是构建虚拟现实培训系统的共性问题,不但适用于牙科手术操作领域,也可用于其他外科手术培训系统. 展开更多
关键词 触力觉合成 计算机触觉 力觉-视觉融合 牙科手术培训 手眼协调
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面向口腔临床操作的力觉交互装置控制系统设计与实现 被引量：6
3
作者 曹永刚 张玉茹 +1 位作者 王党校 李思桥 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1086-1089,1099,共5页
正向和反向驱动性能决定了力觉人机交互系统的逼真性。控制系统的设计如同机械装置设计一样,是正向和反向驱动性能一项重要的影响因素。作者论述了力觉交互装置的控制系统设计与实现方法,并有效的控制设备完成了虚拟墙和虚拟牙面探查实... 正向和反向驱动性能决定了力觉人机交互系统的逼真性。控制系统的设计如同机械装置设计一样,是正向和反向驱动性能一项重要的影响因素。作者论述了力觉交互装置的控制系统设计与实现方法,并有效的控制设备完成了虚拟墙和虚拟牙面探查实验。首先,针对该系统的驱动性能指标,分析确定了系统的控制结构和实施方案,着重讨论了电机和驱动器的匹配选型和驱动性能,提出了电机选型的两条依据;然后讨论了系统硬件驱动函数库的开发与实现;最后通过虚拟墙和牙面探查操作实验,验证了系统在约束空间和自由空间的驱动性能。 展开更多
关键词 力觉交互系统 牙科手术培训系统 控制系统 力矩控制
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