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公开(公告)号：CN110096818B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN201910373465.4
申请日：2019-05-06
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F30/20 , G06T17/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种软组织监督变形算法，包括步骤第一次数据搜索并复制、局部细化网格、第二次数据搜索并修正、网格变形。本发明中的求解状态方程步骤与机器学习相结合，通过构造目标函数，得到最优参数，以带入目标函数的形式代替循环求解，大大减少了计算量，本发明使用的最小二乘法以及梯度下降算法，得到最小化的损失函数和模型参数值，提高了精确度。
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公开(公告)号：CN103745058A
公开(公告)日：2014-04-23
申请号：CN201410009090.0
申请日：2014-01-09
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了一种任意形状软组织表皮受拉力/变形的模拟方法，该方法以平行于软组织表皮所在平面轴方向取条直线，以平行轴方向取条直线，从而将任意形状的软组织表皮分割成一系列网格区域；在原点处施加轴方向上的拉力，使其产生位移形变量，采用微型圆柱紧密螺旋弹簧模型来表现软组织表皮上受力点位移形变量与方向上的所受拉力关系，通过实验获得关键点的位移形变量，由遗传算法优化神经网络训练数据库得到准确度较高的关键点位移形变量与平面原点处轴方向上的拉力，关键点到原点间距离之间关系函数，得到软组织表皮上任意点受力情况和位移形变量，进而更新软组织上受力后更加准确的网格模型，该模拟方法准确，快速，交互效果逼真。
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公开(公告)号：CN103488866A
公开(公告)日：2014-01-01
申请号：CN201310283766.0
申请日：2013-07-08
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明公开了一种带半圆槽的圆截面弹性柱体自由扭转/变形的模拟方法，其特征是以带半圆槽的圆截面弹性柱体的棱线为经线，以截面线为纬线，通过相邻的经线、相邻的纬线将带半圆槽的圆截面弹性柱体侧面分割成一系列块状区域；在带半圆槽的圆截面弹性柱体自由端施加扭矩作用下，使其产生自由扭转变形，利用扭转应力函数与单位长度的相对扭转角及扭矩之间的对应关系可求出任一关键点在扭矩作用下的变形量；采用基于质心的三维插值算法可计算任意块状区域内任意一点的变形量，进而更新绘制扭转后的弹性柱体模型；该模拟方法计算简单，能准确快速的计算扭转变形，实现对弹性柱体的实时变形仿真。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103714215A
公开(公告)日：2014-04-09
申请号：CN201310751418.1
申请日：2013-12-31
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明提出了一种支持力触觉反馈的多股螺旋弹簧模型，所述多股螺旋弹簧模型由多个多股螺旋弹簧依次旋转串接组成，在交互过程中，输出回馈为采用多股螺旋弹簧模型计算出来的，反应在给定虚拟外力作用下，柔性体实时变形仿真的力触觉信息的信号，该多股螺旋弹簧模型中所有层上产生拉伸或压缩变形量之和，对外等效为柔性体表面的变形。本发明多股螺旋弹簧模型每层拉伸或压缩变形量计算方法相同，计算简单，加快了变形计算的速度；通过调节多股螺旋弹簧的直径、中径、股数，就可模拟不同类型的柔性体，适用性广；可应用于虚拟外科手术仿真、遥控操作机器人控制、远程医疗领域。
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公开(公告)号：CN113705039B
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202110879656.5
申请日：2021-08-02
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F30/23 , G16C60/00 , G16C10/00 , A61B34/10 , G06F119/14
Abstract: 一种融入生物特性的高保真度肺部变形模型及其建模方法，属于非接触医疗技术领域。其包含右柯西‑格林变形张量的第四不变量、非线性黏弹塑性模型和PHANTOM OMNI手控器，所述右柯西‑格林变形张量的第四不变量表示肺部组织的各向异性，所述非线性黏弹塑性模型表示肺部组织的非线性、黏弹性和黏塑性的生物特性，所述PHANTOM OMNI手控器进行操作来感知手术过程中的反馈力；所述非线性黏弹塑性模型由三元素模型与非线性黏塑性模型相串联形成，真实地描述肺部虚拟手术蠕变的全过程，提高模型的保真度。
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公开(公告)号：CN113705039A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202110879656.5
申请日：2021-08-02
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F30/23 , G16C60/00 , G16C10/00 , A61B34/10 , G06F119/14
Abstract: 一种融入生物特性的高保真度肺部变形模型及其建模方法，属于非接触医疗技术领域。其包含右柯西‑格林变形张量的第四不变量、非线性黏弹塑性模型和PHANTOM OMNI手控器，所述右柯西‑格林变形张量的第四不变量表示肺部组织的各向异性，所述非线性黏弹塑性模型表示肺部组织的非线性、黏弹性和黏塑性的生物特性，所述PHANTOM OMNI手控器进行操作来感知手术过程中的反馈力；所述非线性黏弹塑性模型由三元素模型与非线性黏塑性模型相串联形成，真实地描述肺部虚拟手术蠕变的全过程，提高模型的保真度。
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公开(公告)号：CN103699753B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201310751185.5
申请日：2013-12-31
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提出了一种支持增强力触觉反馈的多股螺旋弹簧模型，所述模型在虚拟代理未碰撞到虚拟柔性体之前，仅反馈输出相位噪声信号；交互过程中，虚拟柔性体产生实时变形力触觉仿真信息，该力触觉仿真信息与相位噪声信号相加，将得到的相加值作为反馈输出信号；该多股螺旋弹簧模型中所有层上产生拉伸或压缩的变形量之和，等效为柔性体表面的变形。本发明多股螺旋弹簧模型每层拉伸或压缩变形量计算方法相同，计算简单，加快了变形计算的速度；通过调节多股螺旋弹簧的直径、中径、股数等就可模拟不同类型的柔性体，适用性广；可应用于虚拟外科手术仿真、遥控操作机器人控制、远程医疗等领域。
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公开(公告)号：CN103699753A
公开(公告)日：2014-04-02
申请号：CN201310751185.5
申请日：2013-12-31
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提出了一种支持增强力触觉反馈的多股螺旋弹簧模型，所述模型在虚拟代理未碰撞到虚拟柔性体之前，仅反馈输出相位噪声信号；交互过程中，虚拟柔性体产生实时变形力触觉仿真信息，该力触觉仿真信息与相位噪声信号相加，将得到的相加值作为反馈输出信号；该多股螺旋弹簧模型中所有层上产生拉伸或压缩的变形量之和，等效为柔性体表面的变形。本发明多股螺旋弹簧模型每层拉伸或压缩变形量计算方法相同，计算简单，加快了变形计算的速度；通过调节多股螺旋弹簧的直径、中径、股数等就可模拟不同类型的柔性体，适用性广；可应用于虚拟外科手术仿真、遥控操作机器人控制、远程医疗等领域。
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