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公开(公告)号:CN110880180A
公开(公告)日:2020-03-13
申请号:CN201911147478.6
申请日:2019-11-21
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于网格优化的可变形对象的虚拟切割算法,适用于虚拟手术中的切割操作,涉及虚拟手术技术领域。本算法包括网格划分算法和网格优化算法,其中所述网格划分算法针对表面网格单元和内部网格单元分别执行不同的操作,包括插入节点,插入边,插入面,构造切割面,用于使网格分离,生成切口,所述的网格优化算法包括选定优化区域,几何优化和拓扑优化,用于消除网格划分后生成的畸形单元,为下一次切割提供良好的网格环境。本发明通过使用局部的网格优化算法消除切割时生成的畸形单元,能够在保证切割实时性的同时,保证下一次切割的稳定性,实现部分切割和连续切割。
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公开(公告)号:CN109033742A
公开(公告)日:2018-12-18
申请号:CN201810641359.5
申请日:2018-06-21
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06F19/12
Abstract: 本发明是一种用于模拟软组织剪切变形的超弹性模型,属于生物组织建模领域。生物软组织具有可压缩性、各向异性、超弹性等特性,然而现有模型在模拟生物软组织剪切变形时表现出了与各向同性材料相同的力学特性。为了解决这个问题,本发明提出了一种包含I5,I7应变不变量的应变能方程。为了直观地看出在剪切变形时,生物软组织表现出各项异性,因此对应力应变关系进行线性化,线性化的物理背景是:在小变形的条件下,生物软组织应力应变关系是线性的。经过推导计算得出:在剪切变形时,本发明提出的模型表现出各项异性特性。本发明提出超弹性模型真实地模拟出了生物软组织力学特性,对生物软组织的建模与仿真具有深远影响。
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公开(公告)号:CN110991103B
公开(公告)日:2024-04-02
申请号:CN201911146157.4
申请日:2019-11-21
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明是一种包含纤维和基质相互作用的超弹性模型的建立方法,属于生物组织建模领域。生物软组织具有可压缩性、各向异性、超弹性等特性,在采用超弹性模型模拟动脉组织的可压缩性和各向异性时,为了简化计算过程,动脉组织的纤维和基质的相互作用通常被忽略。为了解决这个问题,本发明提出一种新的超弹性模型,考虑了动脉纤维和基质的相互作用,并结合有限元软件Abaqus获得了模拟结果,模拟结果与实验数据进行对比表明本发明具有良好的实验数据适应性。本发明提出超弹性模型具有普适性,对生物软组织的建模与仿真具有深远影响。
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公开(公告)号:CN110991103A
公开(公告)日:2020-04-10
申请号:CN201911146157.4
申请日:2019-11-21
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明是一种包含纤维和基质相互作用的超弹性模型的建立方法,属于生物组织建模领域。生物软组织具有可压缩性、各向异性、超弹性等特性,在采用超弹性模型模拟动脉组织的可压缩性和各向异性时,为了简化计算过程,动脉组织的纤维和基质的相互作用通常被忽略。为了解决这个问题,本发明提出一种新的超弹性模型,考虑了动脉纤维和基质的相互作用,并结合有限元软件Abaqus获得了模拟结果,模拟结果与实验数据进行对比表明本发明具有良好的实验数据适应性。本发明提出超弹性模型具有普适性,对生物软组织的建模与仿真具有深远影响。
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公开(公告)号:CN107411821B
公开(公告)日:2018-08-10
申请号:CN201710753799.5
申请日:2017-08-28
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明是五自由度柔性穿刺机器人,属于医疗器械领域。本发明包括:底座、立柱、机械臂升降系统、机械臂运动系统、平面菱形接头五部分组成;本发明的目的是提供一种穿刺手术辅助机器人,该机器人能够实现任意位置任意角度柔性穿刺,可以避免外科医生手部的生理抖动给患者带来不必要的影响,该机器人穿刺端采用平面五连杆机构,该机构具有机构简单,运动平稳的特点,且均采用金属材料,通过高压灭菌器完全灭菌,安全可靠。本发明的目的是提供一种穿刺手术辅助机器人体积小,底座安装有滚轮,移动方便。
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公开(公告)号:CN110880180B
公开(公告)日:2024-05-14
申请号:CN201911147478.6
申请日:2019-11-21
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于网格优化的可变形对象的虚拟切割算法,适用于虚拟手术中的切割操作,涉及虚拟手术技术领域。本算法包括网格划分算法和网格优化算法,其中所述网格划分算法针对表面网格单元和内部网格单元分别执行不同的操作,包括插入节点,插入边,插入面,构造切割面,用于使网格分离,生成切口,所述的网格优化算法包括选定优化区域,几何优化和拓扑优化,用于消除网格划分后生成的畸形单元,为下一次切割提供良好的网格环境。本发明通过使用局部的网格优化算法消除切割时生成的畸形单元,能够在保证切割实时性的同时,保证下一次切割的稳定性,实现部分切割和连续切割。
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公开(公告)号:CN109033742B
公开(公告)日:2019-06-21
申请号:CN201810641359.5
申请日:2018-06-21
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G16B5/00
Abstract: 本发明是一种用于模拟软组织剪切变形的超弹性模型,属于生物组织建模领域。生物软组织具有可压缩性、各向异性、超弹性等特性,然而现有模型在模拟生物软组织剪切变形时表现出了与各向同性材料相同的力学特性。为了解决这个问题,本发明提出了一种包含I5,I7应变不变量的应变能方程。为了直观地看出在剪切变形时,生物软组织表现出各项异性,因此对应力应变关系进行线性化,线性化的物理背景是:在小变形的条件下,生物软组织应力应变关系是线性的。经过推导计算得出:在剪切变形时,本发明提出的模型表现出各项异性特性。本发明提出超弹性模型真实地模拟出了生物软组织力学特性,对生物软组织的建模与仿真具有深远影响。
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公开(公告)号:CN107411821A
公开(公告)日:2017-12-01
申请号:CN201710753799.5
申请日:2017-08-28
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明是五自由度柔性穿刺机器人,属于医疗器械领域。本发明包括:底座、立柱、机械臂升降系统、机械臂运动系统、平面菱形接头五部分组成;本发明的目的是提供一种穿刺手术辅助机器人,该机器人能够实现任意位置任意角度柔性穿刺,可以避免外科医生手部的生理抖动给患者带来不必要的影响,该机器人穿刺端采用平面五连杆机构,该机构具有机构简单,运动平稳的特点,且均采用金属材料,通过高压灭菌器完全灭菌,安全可靠。本发明的目的是提供一种穿刺手术辅助机器人体积小,底座安装有滚轮,移动方便。
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