微創(chuàng)手術(shù)機器人仿真方法研究.pdf

1、微創(chuàng)手術(shù)機器人仿真系統(tǒng)是微創(chuàng)手術(shù)機器人系統(tǒng)的重要組成部分,本文針對微創(chuàng)手術(shù)機器人系統(tǒng)對仿真方面的需求,在模擬仿真與手術(shù)培訓(xùn)領(lǐng)域進行了大量工作。建立了微創(chuàng)手術(shù)仿真系統(tǒng)平臺,實現(xiàn)了微創(chuàng)手術(shù)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的核心功能。本文對國內(nèi)外醫(yī)療仿真研究發(fā)展的現(xiàn)狀,以及當(dāng)前流行的仿真技術(shù)等方面作了較為系統(tǒng)的綜述,主要完成了如下幾個方面的工作:
　　 一、討論了虛擬仿真系統(tǒng)的幾何建模方法,建立了手術(shù)工具的自由度模型。
　　 二、討論了在OSG(

2、Open Scene Graph)中控制末端手術(shù)工具的方法,闡述了讀取、控制自由度節(jié)點的方法。
　　 三、建立了機器人主-從手對應(yīng)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,為仿真系統(tǒng)的輸入控制奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
　　 四、說明了在OSG中進行屏幕與世界坐標的轉(zhuǎn)換方法,實現(xiàn)了鼠標對自由度節(jié)點的控制。
　　 五、介紹了當(dāng)前碰撞檢測算法,利用Nvidia PhysX物理引擎實現(xiàn)了碰撞檢’測,并給出實現(xiàn)的流程。
　　 本文作者所建立的仿真系