فهرست ممطالب

فصل اول:مقدمه

۱ – ۱. خلاصه

در این پژوهش ابتدا روش های مدل سازی بافت نرم بررسی شد و پس از شناسایی دو عامل مهم در مدل سازی (تطابق مدل بر رفتار بافت نرم و حجم محاسبات پایین برای شبیه سازی بلادرنگ) تصحیح مدل المان های بلند(LEM) هدف قرار گرفت. با اصلاح روش آلمان های بلند، یک مدل جدید برای شبیه سازی بافت نرم ارائه شد. در این روش بافت نرم به صورت المان های بلند سیال در کنار یکدیگر در نظر گرفته شد. سپس معادلات بر اساسی خاصیت ویسکوالاستیک بافت استنتاج شدند. در مدل قبلی که بافت به صورت استاتیک در نظر گرفته شده بود. با استفاده از قانون پاسکال و در نظر گرفتن افزایش فشار یکسان برای تمامی المان ها معادلات حل شده بود، اما در مدل اصلاح شده از قانون پاسکال استفاده نشد و با اضافه کردن معادلات انتشار سیال بین المان ها، خاصیت ویسکوز به بافت اضافه گردید. با ادغام معادلات، معادله ای حاصل شد که سرعت حل آن برابر ت۳۰۰H شد. با انجام این مدل سازی دو پارامتر در مدل پدیدار شدند که می بایست مقادیر آن ها با توجه به مشخصات فیزیکی بافت مشخص می شد. با توجه به اندازه گیری های آزمایشگاهی انجام شده در مقالات، نتایج بافت واقعی مربوط به کبد خوک برای تطبیقی در مدل انتخاب شد، در ابتدا مقادیر تقریبی این دو پارامتر به دست آمدند، سپس با استفاده از روش حداقل مربعات خطا، مقادیر پارامترها کالیبره شدند و با اعمال معادلات مدل حاصل در قالب برنامه ای به زبان ++Visual C شبیه سازی تغییر شکل سطح بافت نرم در اثر تماس با Obe” توسط واسطه لمسی Phantom Omni انجام شد.مدل ویسکوالاستیک المان های بلند دارای مزایا و معایبی است که در ادامه ذکر شده است.

۱ – ۱. واقعیت مجازی

واقعیت مجازی ۱ فناوری است که به کاربر امکان می دهد تا با یک محیط شبیه سازی رایانه ای تعامل داشته باشد. بیشتر محیطهای واقعیت مجازی کنونی وسایلی برای تعامل بصری انسان با رایانه هستند و دسته ای نیز دارای بلندگوهای صوتی و یا هدفون هستند. برخی از انواع پیشرفته تر این دستگاه ها معروف به دستگاه های هپتیکی ۲ شامل خروجی های لمسی می شوند، که به عنوان دستگاه های بازخورد نیرویی ۳ شناخته می شوند. این دستگاه ها در پزشکی و بازی های رایانه ای کاربرد دارند

۲-۱. مزایای مدل ویسکوالاستیک المان های بلند

همان طور که ذکر شد نزدیکی رفتار بافت نرم به واقعیت، امری حیاتی برای شبیه سازی جراحی محسوب می شود. در مدل اصلاح شده المان های بلند رفتار ویسکوز بافت نرم لحاظ گردیده و این امر موجب شده تا مدلی واقع گرایانه تر نسبت به مدل استاتیکی المان های بلند حاصل شود.با ادغام معادلات در این مدل، انتشار تغییر شکل در همسایگی المان ها از یک المان به دو المان افزایش پیدا کرده است. این امر موجب گشته تا سرعت حل معادلات در این مدل افزایش پیدا کرده و به Hz ۳۰۰ برسد که سرعت بسیار مطلوبی برای کاربرد در شبیه سازی جراحی به حساب می آید.علاوه بر این ها یکی از ویژگی های بسیار مهم این مدل، مستقل بودن مقدار ضرایب از هندسه المان در نظر گرفته شده است.

1-4- ربات های لامسه ای

ربات های لامسه ای دستگاه هایی متصل به کامپیوتر هستند که نیروی بازخورد را برای کاربر تامین می کنند. بسیاری از افراد با دستگاه های متداول هپتیکی که در بازی ها کاربرد دارند، آشنا هستند. ساده ترین نوع این دستگاه ها دسته های بازی دارای لرزه می باشند که در هنگام لحظات خاصی از بازی به عنوان مثال شوت خطرناک به سمت دروازه و یا لغزش لاستیک بر روی زمین، عمل می کنند.در کاربردهای حرفه ای تر واسطه های لمسی جزئیات بیشتری اضافه می شود و درجات آزادی نیز افزایش پیدا می کند، بازخورد نیروها دقیق تر می شوند. این مجصولات حرفه ای حداقل دارای سه درجه آزادی می باشند که حرکت در سه جهت را تامین می کند. هم اکنون شرکت های متعددی دارای محصولاتی در این زمینه می باشند

1-1-واقعیت مجازی 2

1-2-تاریخچه واقعیت مجازی 2

1-3-کاربرد واقعیت مجازی درپزشکی 3

1-4-ربات های لامسه ای 6

1-5-اهمیت مدل سازی بافت نرم 7

1-6-اهداف پژوهش 8

1-7-جایگاه پژوهش درمقایسه با پژوهش های قبلی 9

1-8-مروری بر فصل های پایان نامه     10

تغییر شکل بافت کبد

تغییر شکل بافت کبد

فصل دوم:مرور ادبیات

2-1-شبیه سازی جراحی

طی چند سال اخیر توجه در حوزه علوم کامپیوتر و پزشکی، موضوع شبیه سازی جراحی مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. پس از معرفی واژگان تخصصی توسط Salawa  اولین نسل شبیه سازهای جراحی، مفاهیم ناوبری ۱ و imahiersion را که از واقعیت مجازی اقتباسی شده بودند، بر اساسی داده های صرفا هندسی (آناتومیکی) به کار بردند. با وجود این محدودیت، این شبیه سازها در مواردی نظیر آموزش و تربیت مورد استقبال قرار گرفتند. نسل دوم شبیه سازها، در پی مدل سازی تعامل فیزیکی ساختار های آناتومیکی بودند. برای سازه های استخوانی، این شبیه سازها، قیود هندسی و تغییر شکل ماهیچه را با هم مدل کردند .نسل سوم شبیه سازها به ساز و کار و فعالیت طبیعی (قیزیولوژی) ارگان های بدن پرداختند. شکل (۲-۱) چگونگی اثر متقابل سطوح مختلف شبیه سازی (آناتومیکی، فیزیکی و فیزیولوژیکی) بروی یکدیگر را به نمایش می گذارد

۵-۱-۳-۲. مدل دوگانه

همانطور که گفته شد در صورتی که تغییر شکل ها بزرگ باشند، بافت نرم رفتار غیرخطی نشان می دهد. از آن جایی که تاثیر رفتار غیر خطی ناشی از تغییر شکل های بزرگ و تغییرات توپولوژی معمولا بصورت موضعی در اطراف نقطه اثر ابزار جراحی با بافت نرم آشکار می شود، می توان تنها قسمت محدودی از مدل را غیرخطی در نظر گرفت، در حالی که مدل برای بقیه قسمت ها می تواند الاستیک خطی فرض شود. برای در نظر گرفتن این دو مدل به صورت یکپارچه، الگوریتمی تحت عنوان Hybrid FEMپیشنهاد شد Jianyull از این تکنیک برای مدل سازی قسمتی از بافت نرم استفاده کرد.

2-1-شبیه سازی جراحی 13

2-2-مدلسازی بافت نرم 15

2-3-روشهای مدل سازی بافت نرم 17

2-3-1-مدلهای المان محدود 18

2-3-2-مدل کره محدود 27

2-3-3-مدل جرم وفنر ودمپر 30

2-3-4-مدل ریاضی 35

2-4-نتیجه گیری 36

توزیع ذرات درناحیه کروی

توزیع ذرات درناحیه کروی

فصل سوم:مدل المان های بلند

۱-۳ . مقالمه

روش المان های بلند(LEM) یکی از روش های فیزیکی مدل سازی بافت نرم است که برای شبیه سازی بلادرنگ و کاربرد در واقعیت مجازی بسیار مناسب است. این روش توسط COStd و Balaniuk در سال ۲۰۰۰ ارائه شد در این مدل بافت نرم به صورت المان های بلند سیال در کنار یکدیگر در نظر گرفته شده است که با در نظر گرفتن تغییر شکل الاستیک این المان بر مبنای قانون پاسکال و پایست حجم کل المان ها تغییر شکل ها به دست آمده است. در این مدل خاصیت ویسکوالاستیک بافت در نظر گرفته نشده است و به خاطر فرض اولیه برقراری قانون پاسکال در المان ها بافت به صورت استاتیکی مدل شده است. در این فصل با تغییر فرضیات اولیه این مدل، رفتار ویسکوالاستیک بافت به آن اضافه شده و معادلات جدید استنتاج شده است

۳- ۱-۲. فرضیات مدل سازی

در این روش رویکرد اصلی بر حل استاتیکی تغییر شکل الاستیک یک جسم پر شده توسط سیال غیر قابل تراکم می باشد، این جسم را می توان مدل خوبی برای بافت های زنده به حساب آورد، چرا که قسمت اعظمی از بافت نرم زنده را سیال تشکیل می دهد. حجم بافت به تعدادی المان مجزا تقسیم شده است و برای سطح هر یک از این المان ها در مدل سازی تعادل استاتیکی به صورت مجزا در نظر گرفته شده است. با در نظر گرفتن قانون پاسکال و پایستگی حجم بافت به دلیل غیر قابل تراکم بودن سیال، معادلات حل شده و تغییر طول هر المان محاسبه شده است. برای مدل سازی هر المان به صورت یک ستون در نظر گرفته می شود.

۳- ۶. فرمول بندی مدل ویسکو الاستیک المان بلند

برای فرمول بندی بافت نرم به صورت آرایه ای از المان ها در نظر گرفته شده است که مقطع مربعی دارند، در ادامه روابط برای المان سطر i و ستون j بیان شده است. در مدل استاتیکی، معادلات در حالتی حل شده اند که تعادل استاتیکی برقرار است و با اتکاء به این مطلب که سیال در جریان نمی باشد، قانون پاسکال به کار رفته است و گرادیان فشار برای تمامی المان ها یکسان در نظر گرفته شده است. بنابراین اگر از قانون پاسکال در معادلات استفاده نشود دیگر محدودیت استاتیک بودن تغییر شکل حاکم نیست.

3-1-مقدمه 40

3-2-مدل استاتیکی المان های بلند 40

3-2-1-فرضیات مدل سازی 41

3-2-2-معادلات حاکم برمدل 42

3-3-مزایای ومعایب مدل استاتیکی المان های بلند 46

3-3-2-المان بلند دینامیکی 49

3-4-فرمول بندی مدل ویسکو الاستیک المان بلند  51

3-4-2-حذف قانون پاسکال ازمعادلات 51

3-4-3-مدل نفوذ سیال بین المان های بلند  52

3-4-4-بیان معادلات حاکم به صورت پیوسته  54

3-4-5-ادغام معادلات وکاهش تعداد مجهولات 56

3-4-6-الگوریتم حل معادلات فشرده شده  59

3-4-7-نتایج اولیه حل معادلات 61

3-4-8-زمان لازم برای حل معادلات 68

چند نمونه از ربات های هپتیکی موجود در بازار

چند نمونه از ربات های هپتیکی موجود در بازار

فصل چهارم:تعیین وکالیبراسیون ضرایب مدل ویسکوالستیک المان های بلند

4-4- تعیین مقادیر اولیه ضرایب مدل ویسکوالاستیک المان های بلند

با توجه به این مطلب که مدل ویسکوالاستیک المان های بلند دارای دو ضریب K و رو K می باشد، تعیین هم زمان این دو کار دشواری است. چرا که برقراری ارتباط بین پارامترهای مدل و خواص ماده مبهم است. این مشکل در مدل های جرم و فنر کنونی نیز موجود است. در این مدل ها مقادیر پارامترها از راه سعی و خطا انتخاب می شوند. این عملیات تا حدی مشکل و کسالت آور می باشد. بنابراین طراحی فرآیندی نظام مند بر پایه معیارهای فیزیکی مدل برای تعیین پارامترهای آن، برای رسیدن به نمایش واقع گرایانه و دقت فیزیکی مطلوب، ضروری به نظر می رسد. در شبیه سازی جراحی، دقت فیزیکی معیار اصلی تلقی می شود. لذا تعیین مقادیر مدل بر اساس داده های آزمایشگاهی مربوط به نیروی PrObe ، نسبت به تغییر شکل سطح بافت در اولویت قرار دارد. بدین منظور با در نظر گرفتن نتایج آزمایشگاهی مربوط به نیروی بین بافت و ابزار روشی تدوین شده است تا مقادیر اولیه ضرایب تعیین گردند. در ادامه روش استخراج این مقادیر اولیه K و Ko بیان شده است. شایان ذکر است که مقادیر پارامترها با استناد به داده های آزمایشگاهی مربوط به پیشروی PrObe با سرعت نتیجه شده است.

4-1-مقدمه 71

4-2-اندازه گیری خواص مکانیکی بافت نرم 71

4-2-1-کارهای پیشین 72

4-2-2-داده های آزمایشگاهی مورد استفاده 74

4-3-انطباق هندسه المان ها با شرایط آزمایش 77

4-4-تعیین مقادیر اولیه ضرایب مدل ویسکوالاستیک المان های بلند    78

4-4-1-تعیین ضریب Kا   79

4-4-2-تعیین ضریب kpا 80

4-5-کالیبراسیون ضرایب به روش حداقل مربعات خطا 83

4-6-نتایج 84

شبکه بندی دست،استفاده المان های ریزتر در نزدیکی محل بخیه

شبکه بندی دست،استفاده المان های ریزتر در نزدیکی محل بخیه

فصل پنجم:پیاده سازی مدل در واسطه هپتیکی

۱-۵. مقالمه

در جهان فعلی تعامل با کامپیوتر به حالت سمعی و بصری است و برای ایجاد تعامل بهتر و واقع گرایانه تر، نیاز به ارتباط لمسی نیز می باشد. بهره گیری از ارتباط لمسی برای شبیه سازی و آموزش توسط کامپیوتر در پزشکی، امری ضروری به نظر می رسد. واسطه های هپتیکی احساس کردن مدل های نرم افزاری را توسط کاربر ممکن می سازند و به خصوص در جهان پزشکی دانشجویان رشته پزشکی توسط این شبیه سازی ها می توانند در عین کاهش هزینه ها، تجربه متنوعی از آسیب شناسی و یا اعمال جراحی داشته باشند و کارآموز قادر است روش های آموزش را بدون نیاز به جسد بارها و بارها تکرار کند با توجه به این موضوع که پژوهش در حوزه شبیه سازی تعامل ابزار و بافت نرم می باشد، استفاده از یک واسطه لمسی برای پیاده سازی مدل در آن امری غیر قابل اجتناب است. واسطه هپتیکی که در این مورد استفاده قرار گرفت، دستگاه PHAN TOM Omni می باشد.

5-1-مقدمه 87

5-2-نمونه کاربردهای Phantom Omni درشبیه سازهای پزشکی  88

5-3-مشخصات فنی Phantom Omniا      89

5-4-پیاده سازی 90

کاربرد واسطه های لمسی در بازی های رایانه ای

کاربرد واسطه های لمسی در بازی های رایانه ای

فصل ششم:جمع بندی وپیشنهادات

۱-۶. مقدمه

در فصل پیش مدل ویسکوالاستیک المان های بلند برای بافت نرم استنتاج شد. برای انجام شبیه سازی واقع گرایانه نیاز است که خروجی های مدل با داده های واقعی بافت نرم تطابق داشته باشد. برای نیل به این هدف می بایست اندازه گیری هایی بر روی بافت نرم مورد نظر انجام شود و با استفاده از این داده های آزمایشگاهی ضرایب مربوط به مدل المان های بلند تعیین گردد. ولی با توجه به شرایط موجود امکان این کار وجود نداشت، لذا از داده های تجربی مقالات موجود استفاده شد.

6-4-پیشنهادات برای کارهای آتی

با توجه به مزایا و معایب مدل ویسکوالاستیک المان های بلند، برای بهبود مدل پیشنهادهای زیر ارائه شده الال. – هر یک از داده های آزمایشگاهی موجود در مقالات برای اندازه گیری نیروی بین بافت و ابزار در شرایط خاصی صورت گرفته اند و از این بعد، در انجام پژوهشی کمبود بسیاری بود، چنان چه داده دیگری با شرایط آزمایشگاهی نسبتا مشابه برای صحه گذاری مدل در شرایط دیگر بارگذاری یافت نشد. لذا پیشنهاد می شود که با راه اندازی یک مجموعه اندازه گیری، شرایط اندازه گیری خواص فیزیکی بافت با شرایط بارگذاری مطلوب مهیا گردد.

 – اضافه کردن خاصیت ویسکوز به سطح بافت نرم با وجود این که یک ضریب به پارامترهای مدل اضافه می کند ولی می تواند به واقع گرایی مدل کمک کند.

– در نظر گرفتن فاصله دقیق سطح المان ها به جای اختلاف ارتفاع آن ها، مشکل تغایر مدل با واقعیت را در تغییر شکل های کوچک حل می کند. شایان ذکر است که با این تغییر شکل معادلات نسبت به طول المان ها غیرخطی خواهد شد.

– درفصل سوم معادلاتی حاصل شد،که مربوط به حالت پبوسته بودند،چنانچه سعی بیشتری برای حل این معادلات وبه دست آوردن جواب تحلیلی شود،خالی از لطف نیست.

6-1-خلاصه 94

6-2-مزایای مدل ویسکوالاستیک المان های بلند  95

6-3-معایب مدل ویسکوالاستیک المان های بلند 95

6-4-پیشنهادات برای کارهای آتی 96

6-5-مراجع 98

پیوست     103

کاربرد واقعیت مجازی در آموزش تشخیص ناراحتی های کمر توسط واسطه هپتیکی

کاربرد واقعیت مجازی در آموزش تشخیص ناراحتی های کمر توسط واسطه هپتیکی

فهرست شکلها

1-1-کاربرد واقعیت مجازی درشبیه سازی چتربازی درارتش ایالات متحده 4

1-2-کاربرد واقعیت مجازی درآموزش تشخیص ناراحتی های کمر توسط واسطه هپتیکی    5

1-3-کاربرد واسطه های لمسی در بازی های رایانه ای 6

1-4-چند نمونه از ربات های هپتیکی موجود دربازار 7

2-1-نسلهای مختلف شبیه سازها 14

2-2-حداقل نیاز سرعت/دقت برای کاربردهای مختلف  15

2-3-تغییر شکل مدل الاستیک خطی ازطریق پیش پردازش 21

2-4-شبکه بندی دست استفاده المان های ریزتر درنزدیکی محل بخیه 21

2-5-شبیه سازی بخیه پوست توسط رویکرد ماتریس باند شده 22

2-6-تغییر شکل سطح دراثرتماس با سوزن سرنگ با استفاده از مدل ویسکوالاستیک خطی 23

2-7-تغییر شکل بافت کبد  24

2-8-شبیه سازی جراحی لاپاروسکوپی کبد توسط Picinbono وهمکارانش 24

2-9-شبیه سازی رحم درحالت قبل از شروع عمل جراحی   25

2-10-بافت براساس طرح جراحی به دو بخش تقسیم میود    26

2-11-مدل سازی تغییر شکل وبرش کبد با اتکا به مدل دوگانه الاستیک 27

2-12-توزیع ذرات درناحیه کروی 28

2-13-نقاط مربوطبه حل  29

2-14-مقایسه نتایج روش املان محدود با روش کره محدود 30

2-15-نمایش جرم وفنر درمدل جرم وفنر ودمپر 32

2-16-مدلسازی وشبکه بندی با استفاده از مدل جرم و فنر ودمپر    33

2-17-پیاده سازی مدل ریاضی توسط واسطه هپتیکی Phantom Omniا      35

2-18-تطابق تغییر شکل بافت درشبیه سازی باواقعیت 35

3-1-المان بلند سیال 41

3-2-درنظرگرفتن کشش سطح برای مدل المان بلند  45

3-3-مد سازی یک بافت نرم به شکل سیلندر با المان های بلند افقی   46

3-4-مش بندی یک المان استوانه ای با دودسته المان بلند عمود برهم 47

3-5-مدل سازی بافت غیرهمگن توسط مدل المان های بلند 48

3-6-المان بلند دینامیکی 49

3-7-مدلسازی تغییر شکل بافت نرم توسط المان های بلند دینامیکی 50

3-8-آرایه المان های بلدن با مقطع مربع 51

3-9-روند اولیه حل معادلات    57

3-10-روند حل برای معادلات فشرده شده  59

3-11-تغییر شکل بافت در زمان 10 ثانیه 62

3-12-نیروی بی ابزار وبافت درطی 10ثاانیه  62

3-13-تغییر شکل بافت درزمان 50 ثانیه 63

3-14-نیروی بین ابزار وبافت درطی 50 ثانیه 63

3-15-تغییر شکل بافت درزمان 200ثانیه       64

3-16-نیروی بین ابزار وبافت درطی زمان 200 ثانیه 64

3-17-تغییر شکل بافت درزمان 300 ثانیه 65

3-18-نیروی بیان ابزار وبافت درطی زمان300 ثانیه 65

3-19-تغییرشکل بافت بر اثر فشرده شدن توسط ابزار درنقطه ای متمایل به کناره ها پس از 100 ثانیه   66

3-20-برشی ازتغییر شکل بافت درزمان 200 ثانیه 67

4-1-دستگاه آزمایش به کاررفته توسط Huا     75

4-2-شماتیک آزمایش انجام شده توسط Hu وهمکارانش 76

4-3-نیروی بازخورد اندازه گیری شده توسط Hu وهمکارانش     76

4-4-نیروی بازخورد درحالت Relaxation برای بارگذاری با پیشروی 6.096mm/minا     77

4-5-اولین شبیه سازی برای بدست آوردن Kا  79

4-6-شبیه سازی بارگذاری توسط مقدار صحیحKا  80

4-7-نتایج اولیه شبیه سازی مرحله Relaxation برای تعیین Kpا   81

4-8-نتیجه شبیه سازی مرحله Relaxation توسط مقدار صحیح kpا   82

4-9-شبیه سازی مرحله بارگذاری و Relaxation با پارامترهای کالیبره شده    84

4-10-تفاوت های نتایج شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی   85

5-1-واسطه هپتیکی Phantom Omniا       87

5-2- عمل جراحی جمجه به کمک Phantom Omniا       88

5-3-شبیه سازی دندانپزشکی توسط Phantom Omniا       89

5-4-شماتیک چره حل معادلات با بکارگیری واسطه لمسی    91

5-5-شبیه سازی مدل ویسکوالاستیک بافت نرم تو سط Phantom Omniا       92

کاربرد واقعیت مجازی در شبیه سازی چتر بازی در ارتش ایالات متحده

کاربرد واقعیت مجازی در شبیه سازی چتر بازی در ارتش ایالات متحده

فهرست جداول

2-1-روش های بکارگرفته شده برای مدل سازی بافت نرم  36

3-1-مجهولات ومعادلات مدل ویسکوالاستیک المان های بلند 54

3-2-تغییرپارامترها برای استنتاج معادلات به صورت پیوسته  54

3-3-مقادیر اولیه برای حل معادلات حالت پیوسته مدل ویسکوالاستیک المان های بلند   56

3-4-شرایط مرزی،شرایط اولیه ومقادیر ورودی درحالت کلی برای حل معادلات تغییرشکل بافت نرم  60

3-5-مقادیر دلخواه برای شبیه سازی مدل ویسکوالاستیک المان بلند  61

3-6-زمان مورد نیاز برای حل معادلات مدل  68

3-7-مشخصات پردازش رایانه مورد استفاده برای حل معادلات    69

4-1-دسته بندی تکنیک های اندازه گیری ویژگی های بافت نرم 73

4-2-مقادیر محاسبه شده برای پارامترهای K و kpا   82

4-3-مقادیر کالیبره شده پارامترهای مدل ویسکوالاستیک بافت نرم   83

5-1-مشخصات فنی واسطه لمسی Phantom Omniا       90

مدل سازی وشبکه بندی با استفاده از مدل جرم وفنر ودمپر

مدل سازی وشبکه بندی با استفاده از مدل جرم وفنر ودمپر


Abstract

Surgical simulators present a safe, practical, and ethical method for surgical training. In order to enhance realism and provide the user with an immersive training experience, simulators should have the capability to provide haptic feedback to the user. Accurate modeling of the interaction between surgical instruments and organs has been recognized as a key requirement in the development surgical simulators. Researchers have attempted to model tool-tissue interactions in a wide variety of ways, which can be broadly classified as (I) continuum mechanics-based, (2) discrete elements-based methods,This thesis presents an improved model of static Long Elements Method (LEM), a new method for realtime, physically based, viscous simulation of deformable tissue. The method is based on a new meshing strategy, using long elements of fluid columns. Improved model includes two main parameters that determined after validating model with a pig’s liver experimental data . calibration of parameters carried out using min square of errors method. The model is implemented in a real-time soft tissue probing simulator with haptic interaction provided through the PHANTOM Omni haptic device. Our model’s equations compiled to Phantom Omni using Visual C++.

Keywords : Realtime, Viscoelastic, Sofi tissue, Haptic Interface


تعداد صفحات فایل : 110

مقطع : کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

خرید فایل pdf و word

قبل از خرید فایل می توانید با پشتبانی سایت مشورت کنید