【技术实现步骤摘要】
手术稳定控制的仿真方法
本专利技术属于虚拟现实
,具体涉及一种手术稳定控制的仿真方法。
技术介绍
在虚拟手术训练中,引入力反馈,可以使医务者不仅能看到手术中的器官和组织而且还能感觉到手术刀与人体组织器官交互中的力反馈,感受不同肌肉和组织的软硬程度,使医生身临其境地感受到手术时的场景,然而这也给系统的稳定性造成了很大的影响。尤其当虚拟环境刚度、阻尼系数很大时,例如人体中的骨组织、结缔组织等。当手术刀与骨骼这类刚度比较大的虚拟模型交互时,将产生不稳定的振荡。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述不足提供一种手术稳定控制的仿真方法。一种手术稳定控制的仿真方法,包括以下步骤:001.设定手术操作者输出速度为uo(t),输出力为σo(t),触觉机械手末端代理点输出速度为uh(t),输出力为σh(t),离散输出速度为us(k),输出力为σs(k),经过稳定控制算法后的输出速度为ue(k),输出力为σe(k);002.根据上述输出力和输出速度,计算系统总能量E(k);003.判断步骤002中的系统总能量E(k)是否小于零,如果系统总能量E(k)小于等于零,则继续保持;如果系统总能量E(k)大于零,则计算允许输出力σper;004.根据步骤003中的允许输出力σper计算最大允许输出力σmax;005.当系统总能量E(k)大于零时,用最大允许输出力σmax替代当前的力;所述步骤002中系统总能量为:E(k)=E触觉机械手+E保持器+E环境其中,E(k)为系统总能量,E触觉机械手为触觉机械手总能量,E保持器为保持器总能量,E环境为虚拟环境总能量,σco为设备的库伦 ...
【技术保护点】
一种手术稳定控制的仿真方法,其特征在于包括以下步骤:001.设定手术操作者输出速度为uo(t),输出力为σo(t),触觉机械手末端代理点输出速度为uh(t),输出力为σh(t),离散输出速度为us(k),输出力为σs(k),经过稳定控制算法后的输出速度为ue(k),输出力为σe(k);002.根据上述输出力和输出速度,计算系统总能量E(K);003.判断步骤002中的系统总能量E(K)是否小于零,如果系统总能量E(K)小于等于零,则继续保持;如果系统总能量E(K)大于零,则计算允许输出力σper;004.根据步骤003中的允许输出力σper计算最大允许输出力σmax;005.当系统总能量E(K)大于零时,用最大允许输出力σmax替代当前的力即可。
【技术特征摘要】
1.一种手术稳定控制的仿真方法,其特征在于包括以下步骤:001.设定手术操作者输出速度为uo(t),输出力为σo(t),触觉机械手末端代理点输出速度为uh(t),输出力为σh(t),离散输出速度为us(k),输出力为σs(k),经过稳定控制算法后的输出速度为ue(k),输出力为σe(k);002.根据上述输出力和输出速度,计算系统总能量E(k);003.判断步骤002中的系统总能量E(k)是否小于零,如果系统总能量E(k)小于等于零,则继续保持;如果系统总能量E(k)大于零,则计算允许输出力σper;004.根据步骤003中的...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡凌燕,徐少平,赖蘋华,程强强,刘小平,何声星,
申请(专利权)人:南昌大学,
类型:发明
国别省市:江西;36
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