公开(公告)号：CN101901565A

公开(公告)日：2010-12-01

申请号：CN201010173563.2

申请日：2010-05-14

Applicant: 东南大学

Inventor： 宋爱国 ,  张小瑞 ,  孙伟 ,  程盈盈 ,  李佳璐 ,  王楠 ,  胡小科

IPC: G09B23/28 ,  G06F3/01

Abstract: 本发明公开了一种支持力触觉反馈的虚拟柔性体手术仿真系统，其特征是采用一种新颖的基于物理意义的等节距圆锥形螺旋弹簧力触觉建模方法，该建模方法中每层等节距圆锥形螺旋弹簧变形量之和的叠加对外等效为柔性体表面的变形，与之相连的每层等节距圆锥形螺旋弹簧开始接触时消耗的外力之和等效为给定的柔性体表面给定的虚拟接触力，建模方法简单，变形计算过程简便，能够保证变形仿真具有较高精度；该系统能较好地模拟虚拟代理对柔性体进行按压的虚拟变形仿真，在交互过程中，可使操作者实时、真实地感知到仿真过程中的力触觉信息。

公开(公告)号：CN101853072A

公开(公告)日：2010-10-06

申请号：CN201010173577.4

申请日：2010-05-14

Applicant: 东南大学

Inventor： 宋爱国 ,  张小瑞 ,  孙伟 ,  胡小科 ,  李佳璐 ,  程盈盈 ,  王楠

IPC: G06F3/01

Abstract: 本发明公开了一种用于柔性体变形仿真的等节距圆锥形螺旋弹簧力触觉建模方法，其特征是只有当检测到虚拟代理碰撞到虚拟柔性体表面上任何一点时，在给定虚拟接触力作用下，虚拟代理与虚拟柔性体交互的局部区域内部才填充该等节距圆锥形螺旋弹簧模型，进而用于该局部区域力与变形之间的计算；输出反馈由等节距圆锥形螺旋弹簧力触觉建模方法计算出来的反应在外力作用下柔性体实时变形仿真的力触觉信息的信号；该建模方法中每层的等节距圆锥形螺旋弹簧变形量之和的叠加对外等效为柔性体表面的变形。该模型的建模方法简单，变形计算过程简便，因而能够保证变形仿真具有较高精度，在模拟柔性体变形仿真形变时具有较好的稳定性和实时性。

公开(公告)号：CN101819462A

公开(公告)日：2010-09-01

申请号：CN201010123611.7

申请日：2010-03-12

Applicant: 东南大学

Inventor： 宋爱国 ,  程盈盈 ,  吴涓 ,  张小瑞

IPC: G06F3/01 ,  G06F3/041

Abstract: 本发明公开了一种用于虚拟现实人机交互的基于力/触觉交互设备的图像纹理的力触觉再现系统，其特征是当力/触觉交互设备在虚拟环境下的虚拟代理滑过虚拟物体的纹理表面时，首先基于图像处理的方法得到接触点所对应的物体纹理的表面高度和反映接触点粗糙程度的动摩擦系数，然后分别建立反映接触点凹凸程度的连续法向接触力模型和反映接触点粗糙程度的切向摩擦力模型，最后通过力/触觉交互设备将纹理接触力实时反馈给操作者，实现人手指划过虚拟物体表面纹理的力触觉表达和再现。所反馈的连续变化法向力不仅使得在进行人机交互时更加真实，而且使得交互系统更加稳定，所反馈的与接触点粗糙程度的有关的摩擦力也进一步提高了纹理再现时的真实感。