上肢康复机器人手和手臂的集成研究

针对现有上肢康复机器人手跟手臂没有集成的不足,利用虚拟现实交互性强、沉浸感好的技术特点和EON SDK的开发功能,通过在EON Studio软件中开发Glove节点和Arm节点,分别用于获取5DT数据手套跟上肢康复机器人手臂的数据,实现上肢康复机器人手跟手臂结构和功能的集成.并建立一个能提高患者训练兴趣的虚拟超市场景和虚拟手,使场景中的虚拟手能随机械手臂和数据手套运动而运动,让患者在康复训练中有身临其境的感觉,对提高康复治疗有很大的促进作用.     

基于Unity3D与Kinect的康复训练机器人情景交互系统

近年来,康复机器人技术的研究已成为康复医学工程与机器人领域跨学科的研究热点。为提高康复训练机器人的交互能力,将虚拟现实技术、机器人技术相结合,研究基于虚拟场景交互的下肢康复训练机器人系统,使用Kinect传感器采集人体的骨骼信息,并运用Unity3D游戏引擎和3D Studio Max软件开发了用于情景交互的虚拟场景,设计了患者与虚拟人物步态同步控制算法,实现了康复训练过程中的同步交互。实验结果表明,同步步态控制算法有效,人机交互良好,可帮助并激励中风患者实现主动的康复训练。     

基于虚拟现实技术的三自由度上肢康复机器人系统

研究了一套基于虚拟现实技术的3自由度上肢康复机器人系统.机器人传递运动部分采用连杆机构和3重轴;控制单元采用数字信号处理器（DSP）,绝对式编码器采集各轴旋转位置、方向信息,磁粉制动器实现各轴的负载、制动;人机交互方面,患者操作机器人末端手柄做虚拟现实技术开发的虚拟游戏.该系统能够提高患者的主动性和实现3自由度康复训练运动.     

基于虚拟现实的外骨骼式远程康复系统

研制了一套3自由度外骨骼式远程康复系统,进行康复训练时,外骨骼系统可以带动人体上肢实现肩部的屈/伸运动、外摆/内收运动及肘部的屈/伸运动。应用虚拟现实技术制作了一个虚拟人和一个虚拟场景,虚拟人处于虚拟场景中,它可以跟随患者一起运动,并可以在虚拟场景中进行漫游,增加了康复训练的趣味性,可获得更好的康复效果。将网络技术应用于康复训练,设计了一套远程监控系统,医生可以通过虚拟人的运动对外骨骼的运动进行远程监控,进而了解患者手臂的运动,用虚拟人的运动再现患者的运动实现监控功能,克服了因使用摄像头视觉反馈系统而需要大量图像数据传输的弊端。     

下肢康复训练机器人虚拟环境设计

综述了目前国内外康复业的发展,介绍了下肢康复训练原理,阐述了虚拟现实技术及其在现代医学中的应用,分析了虚拟现实技术在康复医学的重要意义。最后针对下肢康复训练机器人,制作了一套以vrml为基础的康复虚拟环境。     

MATLAB的虚拟倒立摆仿真

利用MATLAB提供的V-Realm Builder建立倒立摆三维虚拟场景，用MATLAB的虚拟现实工具箱将倒立摆三维虚拟场景和Simulink中倒立摆仿真模型连接起来，实现了虚拟倒立摆的仿真。     

大时延环境下的虚拟现实临场感遥操作系统

系统地讨论了基于虚拟现实技术的机器人无线遥控系统,并以液压伺服驱动的工程机器人为研究对象,搭建了具有临场感的机器人遥操作平台.针对遥操作中普遍存在的时延问题,采取视频监控与虚拟现实相结合的技术,通过在控制回路中引入仿真机器人和虚拟环境来解决.基于虚拟现实的遥操作,操作人员直接面向虚拟场景中的图形机器人来完成遥控作业任务,而现场端的视频信息反馈只起到辅助监控的目的,这样就可以利用图形机器人对操作者输入指令的即时响应来避开底层通讯时延的影响,现场机器人的动作是经过一定时间延迟后图形机器人运动的再现.实验表明,本系统可以较好地实现大时延遥操作中的临场感作业.     

基于SolidWorks-VRML实现虚拟现实的精确建模

研究了在SolidWorks基础上,通过虚拟现实建模语言(VRML)实现虚拟现实精确建模的方法.由于虚拟设备建模精确,可大大节省虚拟现实系统开发中建模的工作量.在以设备为主要仿真对象的虚拟现实系统中,可以优先考虑此种建模方法.最后给出了虚拟工业机器人的精确模型实例.     

腹腔微创手术机器人虚拟手术仿真系统研究

将虚拟现实技术引入到医疗手术机器人系统之中,建立一个可用于腹腔微创手术机器人模拟训练的平台,提出了一种基于OPENGL、图形反馈及力反馈的虚拟手术仿真系统.介绍了系统的总体结构,系统软硬件平台构成,仿真环境的建立以及手术仿真的原理,提出一种可行的虚拟手术仿真系统解决方案.     

虚拟现实组态软件的研究与开发

针对传统组态软件不足的问题,提出了基于虚拟现实技术的三维组态软件的开发,讨论了一种简单快速的建模方法,并形成了组态平台,通过该平台完成三维虚拟场景文件的配置输出.同时介绍了虚拟现实软件开发包WTK,并利用WTK和MFC编程开发三维场景运行平台,和WTK函数实现了虚拟场景的人机交互,并对场景中虚拟对象的材质纹理属性的表现方法进行了研究,初步实现了拟人化、智能化、功能化的组态软件.