虛擬手術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一個應(yīng)用分支,其通過計算機和交互設(shè)備再現(xiàn)真實手術(shù)中的視覺和力覺信息,讓醫(yī)生獲得真實手術(shù)的操作體驗。真實感既是對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基本要求也是虛擬現(xiàn)實技術(shù)追求的終極目標(biāo),本文對影響力覺真實感的主要因素進行了分析,對虛擬手術(shù)力覺反饋真實感評價的方法與準(zhǔn)則進行了探討。以虛擬胸腔鏡手術(shù)和虛擬心血管介入手術(shù)為對象,從力反饋控制角度研究了提升虛擬手術(shù)力反饋真實感的方法。在分析介紹力反饋裝置結(jié)構(gòu)形態(tài)與操作方式、虛擬環(huán)境力學(xué)建模以及力覺渲染真實感的評價方式的基礎(chǔ)上,從不同類型操作的力覺感知模式對真實感評價的量化指標(biāo)要求、裝置透明性的評價方法以及力反饋真實感對執(zhí)行器的性能要求三個方面入手,對力反饋真實感評價方式進行了探討,提出了評價力反饋真實感的方法和指標(biāo)。并據(jù)此對虛擬胸腔鏡手術(shù)和虛擬心血管介入手術(shù)力反饋控制效果進行了評價。剛性力覺反饋交互裝置中的摩擦和重力會影響裝置的透明性;而建模不精確、變參數(shù)和線傳動的滑移等因素也會影響力反饋控制精度,這對系統(tǒng)魯棒性提出了要求。本文使用滑�？刂葡齾�(shù)變化和建模不精確等因素的影響,提高系統(tǒng)魯棒性。并設(shè)計干擾觀測器消除重力補償不精確,為了提高裝置透... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

虛擬現(xiàn)實真實感

圖1-2 Karlsruhe大學(xué)的虛擬腹腔境手術(shù)系統(tǒng)1-2 Virtual laparoscopy surgery system of karlsruhe universit部手術(shù)仿真系統(tǒng)[28]可以通過圖像漫游來觀察組織虛擬手術(shù)刀和夾持鉗對虛擬腹腔組織進行操作。

上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文 第一章 緒論第 4頁圖1-3 中科院自動化所開發(fā)的虛擬外科手術(shù)臺Fig. 1-3 Virtual surgery platform developed by Institute ofAutomation, CAS圖1-4 Boston Dynamics中心開發(fā)的血管縫合虛擬手術(shù)系統(tǒng)Fig. 1-4 System of virtual vessel suture surgery developed by Boston Dynamics圖 1-4 為美國波士頓動力學(xué)研究中心(BoSton Dynamics)開發(fā)的血管縫合虛擬手術(shù)系統(tǒng)[31]，使用了兩個 Phantom 力觸覺界面、分別運行仿真程序的微機和顯示圖像的圖形工作站。利用該系統(tǒng)，外科醫(yī)生可以手持虛擬手術(shù)鉗，夾著虛擬縫針對斷裂血管進行縫合訓(xùn)練。圖 1-5 Mentice VIST 模擬器產(chǎn)品Fig. 1-5 Mentice VIST

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3008041