膝关节镜半月板虚拟手术中的力觉交互研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 目录 | 第7-10页 |
| CONTENTS | 第10-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-26页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第13-15页 |
| 1.2 虚拟手术中力反馈交互概述 | 第15-18页 |
| 1.2.1 人机交互技术 | 第15-16页 |
| 1.2.2 虚拟手术中力反馈概述 | 第16-18页 |
| 1.3 膝关节镜半月板虚拟手术交互系统 | 第18-19页 |
| 1.4 国内外研究现状 | 第19-24页 |
| 1.5 论文研究的主要内容 | 第24-26页 |
| 第二章 力反馈交互装置设计及性能分析 | 第26-42页 |
| 2.1 力反馈交互装置机构设计 | 第26-30页 |
| 2.1.1 膝关节镜手术操作 | 第26-27页 |
| 2.1.2 设计原则 | 第27-28页 |
| 2.1.3 装置结构设计 | 第28-30页 |
| 2.2 装置性能分析 | 第30-37页 |
| 2.2.1 机器人运动学理论 | 第30-33页 |
| 2.2.2 交互装置的运动建模 | 第33-35页 |
| 2.2.3 交互装置的力学建模 | 第35-37页 |
| 2.3 系统控制方案 | 第37-41页 |
| 2.3.1 基本控制策略 | 第37-38页 |
| 2.3.2 力控制策略 | 第38-40页 |
| 2.3.3 力反馈系统控制策略 | 第40-41页 |
| 2.4 本章小结 | 第41-42页 |
| 第三章 半月板物理建模与反馈力计算 | 第42-53页 |
| 3.1 膝关节组织力学特性分析 | 第42-45页 |
| 3.1.1 半月板组织结构 | 第42-43页 |
| 3.1.2 半月板力学特性分析 | 第43-45页 |
| 3.2 半月板物理建模 | 第45-48页 |
| 3.2.1 物理建模方法分类 | 第45-47页 |
| 3.2.2 质点-弹簧模型 | 第47-48页 |
| 3.3 反馈力计算 | 第48-52页 |
| 3.3.1 力觉反馈过程 | 第48-49页 |
| 3.3.2 视觉仿真与力觉数据通讯 | 第49-51页 |
| 3.3.3 反馈力计算 | 第51-52页 |
| 3.4 本章小结 | 第52-53页 |
| 第四章 力觉交互的实现方法 | 第53-76页 |
| 4.1 力反馈交互软件系统框架 | 第53-54页 |
| 4.2 虚拟模型运动控制 | 第54-62页 |
| 4.2.1 几何空间变换 | 第54-58页 |
| 4.2.2 模型运动控制流程 | 第58-59页 |
| 4.2.3 虚拟模型旋转运动 | 第59-60页 |
| 4.2.4 虚拟模型平移运动 | 第60-62页 |
| 4.3 碰撞检测算法 | 第62-68页 |
| 4.3.1 半月板手术碰撞检测特点 | 第62-63页 |
| 4.3.2 常见碰撞检测算法 | 第63-64页 |
| 4.3.3 SOFA场景碰撞检测检测功能 | 第64-65页 |
| 4.3.4 碰撞模型选择 | 第65-68页 |
| 4.4 力反馈控制接口设计与实现 | 第68-74页 |
| 4.4.1 数据采集控制面板集成 | 第68-70页 |
| 4.4.2 控制接口设计 | 第70-71页 |
| 4.4.3 电机控制程序 | 第71-74页 |
| 4.5 力觉信号处理与反馈 | 第74-75页 |
| 4.6 本章小结 | 第75-76页 |
| 第五章 虚拟半月板手术交互系统实现 | 第76-84页 |
| 5.1 系统总体框架 | 第76-77页 |
| 5.1.1 功能设计 | 第76-77页 |
| 5.1.2 系统框架 | 第77页 |
| 5.2 系统开发 | 第77-79页 |
| 5.2.1 系统开发环境 | 第77-78页 |
| 5.2.2 多模态统一 | 第78-79页 |
| 5.2.3 模型读写 | 第79页 |
| 5.3 系统实现 | 第79-83页 |
| 5.4 本章小结 | 第83-84页 |
| 总结与展望 | 第84-86页 |
| 全文总结 | 第84-85页 |
| 展望与设想 | 第85-86页 |
| 参考文献 | 第86-92页 |
| 作者在攻读硕士学位期间的成果 | 第92-94页 |
| 致谢 | 第94页 |
