| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 1. 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第9-11页 |
| 1.1.1 人机交互与虚拟手术简介 | 第9页 |
| 1.1.2 电磁力触觉反馈技术简介 | 第9-11页 |
| 1.2 国内外现状及发展趋势 | 第11-13页 |
| 1.2.1 力反馈装置国外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 力反馈装置国内研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 本文研究内容与章节安排 | 第13-15页 |
| 2. 电磁力反馈装置系统设计 | 第15-26页 |
| 2.1 力反馈装置设计总体思路 | 第15-19页 |
| 2.2 单电磁线圈力反馈方案设计 | 第19-20页 |
| 2.3 多线圈动态力反馈方案设计 | 第20-22页 |
| 2.4 技术难点 | 第22-23页 |
| 2.5 计算与设计工具 | 第23-25页 |
| 2.5.1 磁场计算和仿真——Ansoft Maxwell | 第23-24页 |
| 2.5.2 磁场计算和仿真——Matlab | 第24页 |
| 2.5.3 双目视觉定位——OpenCV | 第24页 |
| 2.5.4 仿真场景的绘制——OpenGL | 第24页 |
| 2.5.5 3D机械设计——AutoDesk Inventor | 第24-25页 |
| 2.5.6 3D机械设计——3D打印技术 | 第25页 |
| 2.6 本章小结 | 第25-26页 |
| 3. 线圈磁场计算及其姿态优化 | 第26-50页 |
| 3.1 电磁学基础 | 第26-27页 |
| 3.2 线圈磁场计算模型 | 第27-31页 |
| 3.3 三线圈磁场特征分析 | 第31-38页 |
| 3.3.1 数值计算拟合方法 | 第32-33页 |
| 3.3.2 电流磁场线性系数矩阵计算 | 第33-34页 |
| 3.3.3 电流——磁场方程求解讨论 | 第34-38页 |
| 3.4 应用需求描述 | 第38-40页 |
| 3.5 遗传算法对线圈空间位置和姿态摆放的优化 | 第40-50页 |
| 3.5.1 优化目标 | 第41-45页 |
| 3.5.2 遗传算法简介 | 第45页 |
| 3.5.3 遗传算法设计实现 | 第45-47页 |
| 3.5.4 实验结果 | 第47-50页 |
| 4. 操作杆空间定位 | 第50-59页 |
| 4.1 标记点识别 | 第50-52页 |
| 4.2 双目视觉 | 第52-57页 |
| 4.2.1 摄像机内参数 | 第53-54页 |
| 4.2.2 双目视觉定位 | 第54-57页 |
| 4.3 嵌入式环境下双目视觉程序移植 | 第57-59页 |
| 4.3.1 OKMX6X-C | 第57-58页 |
| 4.3.2 OKMX6X-C上加载Ubuntu系统与OpenCV的调试 | 第58-59页 |
| 5. 总结与展望 | 第59-61页 |
| 5.1 研究工作总结 | 第59页 |
| 5.2 研究工作展望 | 第59-61页 |
| 参考文献 | 第61-64页 |
| 致谢 | 第64-65页 |
| 附录: 研究生阶段发表论文与参与项目 | 第65-66页 |
