面向虛擬手術的力反饋技術研究.pdf

1、作為多學科交叉領域的虛擬手術引起了人們的關注。用于力覺再現(xiàn)的力反饋技術是虛擬手術中非常重要的一部分。將虛擬手術系統(tǒng)與力反饋設備連接，操作者可以獲得更為真實的沉浸感。虛擬手術系統(tǒng)可降低醫(yī)生的訓練成本，有效提高手術熟練度和準確度。
　　本文詳細介紹了力反饋系統(tǒng)原理與構成，設計并研制了虛擬手術裝置，將力矩電機和新型智能材料磁流變液應用到系統(tǒng)中，虛擬手術裝置的電機長期處于堵轉狀態(tài)，力矩電機可工作在這種嚴格條件下，后者力矩和電流之間呈近似線

2、性關系，通過控制電流達到控制力矩的效果。兩者模擬虛擬手術虛擬組織的主動力和被動力。在系統(tǒng)調試中，本文對這兩種電機分別進行了試驗，力矩電機采用PWM控制，通過向力矩電機發(fā)送占空比達到調節(jié)電壓的目的。對磁流變液進行PI控制，根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)對磁流變液進行建模，將建立的模型應用到MATLAB仿真中，指導實際控制實驗。本文根據(jù)應用較為廣泛的彈簧一振子模型，對兩種電機進行了測試，得到了較為滿意的實驗效果。
　　本文對力反饋交互系統(tǒng)控制器進