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一种虚拟仿真系统中力觉反馈的计算方法
发布时间: 2022-10-19
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利
行业领域：
电子信息技术
成果介绍
本发明公开了一种在虚拟系统中力觉反馈的计算方法，其包括以下步骤：A1、建立虚拟环境，其中包括虚拟空间、虚拟对象和虚拟工具，设置虚拟工具的属性，构建由多个质点组成的、包围虚拟工具的点集模型；A2、将虚拟工具与力反馈设备进行绑定，跟踪所述虚拟工具与虚拟对象在虚拟空间中的运动状态，判断虚拟工具与虚拟对象是否发生碰撞，是则执行A3；A3、对于虚拟工具发生碰撞的各碰撞质点，分别计算其在碰撞前和碰撞后的线速度和运动速度，以及在碰撞过程中受到的冲击力；A4、计算虚拟工具的全部碰撞质点的合力以及合力矩，发送到力反馈设备。本发明充分考虑了虚拟手术器械本身的自转特性，可以应用于虚拟手术中采用的面模型或体模型。
成果亮点
一种在虚拟系统中力觉反馈的计算方法，其包括以下步骤：A1、建立虚拟环境，其中包括虚拟空间、虚拟对象和虚拟工具，设置所述虚拟工具的属性，构建由多个质点组成的、包围所述虚拟工具的点集模型；其中，所述属性包括质量、角速度和运动半径；A2、将所述虚拟工具与力反馈设备进行绑定，跟踪所述虚拟工具与所述虚拟对象在所述虚拟空间中的运动状态，判断所述虚拟工具与所述虚拟对象是否发生碰撞，是则执行A3；A3、对于所述虚拟工具发生碰撞的各碰撞质点，分别计算其在碰撞前和碰撞后的线速度和运动速度，以及将该碰撞质点在碰撞前的线速度和运动速度、及其在碰撞后的线速度和运动速度，合成为该碰撞质点在切平面上的速度、以及垂直于切平面的速度，根据动量定理和库仑定律计算质点在碰撞过程中所受到的冲击力；A4、计算所述虚拟工具的全部碰撞质点的合力以及合力矩，发送到所述力反馈设备。
团队介绍
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：- (-) 评价时间：2022-12-27
吴正斌
天津中科先进技术产业有限公司
总经理
综合评价
这个企业已经有一定的基础，建议与相关学会组织搭建平台，请学会以及研究所、大学和相关企业参与，可能会攻克难关，会对我们国家甚至世界所存在问题提出解决的措施并做出贡献，前途可期。
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