具有力反馈的微创腹腔手术机器人虚拟手术技术研究
RESEARCH ON VIRTUAL REALITY ROBOTICLAPAROSCOPIC MICROSURGERY WITH FORCEFEEDBACK
摘 要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.3 虚拟手术的关键技术概述
1.3.1 虚拟手术几何建模
1.3.2 虚拟手术物理建模
1.3.3 虚拟手术中的力反馈
1.4 论文的主要研究内容
第2章 虚拟手术系统的几何建模与场景漫游
2.1 引言
2.2 几何建模过程
2.3 人体组织器官几何建模
2.4 微创腹腔手术机器人几何建模
2.5 手术场景建模
2.6 虚拟手术场景漫游交互
2.6.1 虚拟手术硬件及软件
2.6.2 场景漫游交互的实现
2.7 本章小结
第3章 微创腹腔手术机器人运动仿真
3.1 引言
3.2 机器人运动分析
3.3 手术机器人运动学逆解
3.4 各运动构件位姿
3.4.1 主动臂的位姿
3.4.2 被动臂的位姿
3.5 运动学仿真的实现
3.5.1 运动仿真算法
3.5.2 运动仿真结果
3.6 本章小结
第4章 柔性体物理建模及变形仿真
4.1 引言
4.2 人体软组织生物力学分析
4.2.1 软组织生物力学特性
4.2.2 弹性体基本假设
4.3 软组织质点-弹簧模型
4.3.1 质点-弹簧模型变形分析
4.3.2 质点-弹簧模型参数
4.3.3 作用力的顺序传递
4.3.4 碰撞检测分析
4.4 力反馈算法
4.5 虚拟手术变形仿真的实现
4.5.1 软组织变形仿真算法
4.5.2 软组织变形仿真的实现
4.6 本章小结
第5章 虚拟手术系统实验研究
5.1 引言
5.2 虚拟手术系统的几种操作模式
5.3 实验配置
5.4 运动仿真交互实验
5.5 软组织变形交互实验
5.6 力反馈实验
5.6.1 实验目的
5.6.2 实验过程
5.6.3 实验结果
5.6.4 力反馈实验总结
5.7 本章小结
结 论
参考文献
哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明
致 谢