河北省自然科学基金(F2011201159)
- 作品数：9 被引量：22H指数：3
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- 发文基金：河北省自然科学基金国家自然科学基金保定市科技局科学技术研究与发展指导计划项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 一种新型并串联稳定平台系统研究被引量：1
- 2013年
- 研制一种新型的并串联3-DOF稳定平台。根据该稳定平台工作原理和驱动装置的动态模型,以增量式光电编码器作为位置反馈、倾角传感器作为目标检测元件和以光纤陀螺(FOG)作为惯性速率敏感元件,使用直流伺服电机驱动,NI多功能数据采集卡作为运动控制接口,Advantech工控机作为处理单元,建立了具有开放式结构、标准模块化的计算力矩控制的伺服控制系统。通过在Matlab中嵌入QuaRC实时控制软件编程实现半实物仿真。仿真实验表明,搭建的伺服控制系统能够稳定跟踪、快速响应和高精度。此机构工作空间对称,是一种作为稳定平台的理想机构,满足稳定平台要求,拓展了并联机构的应用领域。
- 王洪瑞王立玲肖金壮刘秀玲高征
- 关键词：半实物仿真
- 虚拟手术中表面网格切割优化算法的研究
- 2013年
- 针对人体器官的切割仿真是虚拟手术系统中的重要组成部分。本文通过移动切割轨迹与三角面片的交点对交点复制顶点平移法进行优化,并按照最小角最大化的原则重新构造三角面片以达到提高剖分质量的目的;提出了利用贝塞尔曲线方法构造切口凹槽的思想,采用复用二次贝塞尔曲线对切口凹槽进行细化。实验结果表明本文方法提高了切割后新生成的三角面片质量,使模型切口凹槽更为平滑,有利于虚拟手术的二次切割模拟。
- 王洪瑞赵冰陈利敏王洪斌
- 关键词：虚拟手术三角剖分贝塞尔曲线
- 软组织形变模型的自适应网格细分算法被引量：2
- 2013年
- 软组织形变效果的真实性和实时性是评价虚拟手术训练系统优劣的2个重要因素.软组织的三角网格模型作为形变算法的基础,直接影响着形变的整体效果.为提高软组织形变仿真的真实性和实时性,提出了软组织三角网格自适应细分算法,可以针对模型指定区域进行细分处理,避免了为提高形变真实性而无选择性地加密所有三角网模型的弊端,大大减少形变计算的数据量,进而提高形变仿真的速度.同时为达到更好的形变效果,对模型表面进行平滑处理,消除"棱角"现象.仿真实验表明,本文的算法不仅大大提高了软组织形变仿真的速度,而且对形变效果也有很好的提升.
- 刘秀玲陈栋董亚龙董斌王洪瑞
- 关键词：自适应网格细分
- 一种新型并串联稳定平台运动学分析与实验研究
- 2013年
- 现有的稳定平台基本上都是串联结构,由于其结构特点是本体过重和驱动力小,使得其在大负载场合的应用存在难于控制的问题.针对这一问题,研制了一种新型的并串联3自由度稳定平台,该稳定平台由2自由度球面并联机构和串联在其上的旋转工作台构成.以刚体空间运动学为基础,借助欧拉角法与向量法建立了3自由稳定平台机构的运动学模型,根据模型详细分析并推导稳定平台输入与输出的特点和范围;设计了3自由度稳定平台实验装置,将实验结果与理论计算进行对比.结果表明,所建立的并串联3自由度稳定平台运动学模型准确有效.
- 王立玲王洪瑞肖金壮刘秀玲薛瑞静
- 关键词：运动学欧拉角球面
- 改进小波阈值法用于心电信号去噪被引量：7
- 2014年
- 由于心电图(ECG)信号的特点以及在采集过程中所受到的干扰影响,ECG信号去噪已成为ECG信号智能分析的基础。本文在基于小波变换方法的基础上,对阈值参数进行改进,提出了与噪声更加匹配的阈值表达式。利用改进的阈值对离散分解后的小波系数进行处理,通过小波逆变换重构信号,能够更加准确地去除噪声的小波系数,保留更多原信号小波系数。采用MIT-BIH中的数据进行实验,结果表明,改进方法较之现有小波阈值去噪方法,能够达到更好的去噪效果。
- 刘秀玲乔磊杨建利董斌王洪瑞
- 关键词：去噪小波变换边带阈值
- 真实软组织特性的肝脏组织物理建模及受力分析优化被引量：6
- 2013年
- 为解决人软组织系统物理建模过程中存在的精确性与实时性之间的矛盾,选择典型的人体软组织——肝脏为实验对象,建立了一套满足实时性的复杂软组织物理建模方法.首先在基于表面模型的质点-弹簧系统基础上引入了体弹簧,采用能够满足体行为模拟的质点-弹簧模型;在质点质量分配方面,采用体离散化的方法完成了质点质量的确定,同时提出了基于层次包围盒的重心修正方法;在弹簧参数设定方面,通过真实软组织生物力学实验和参数分析,提出分段线性化弹簧参数设定方法;最后提出了作用力影响范围的受力优化分析方法,以提升变形仿真的速度.实验结果表明,该方法能够更好地模拟软组织的形变,并提高模拟仿真的实时性.
- 刘秀玲陈栋董亚龙董斌王洪瑞
- 关键词：软组织质点-弹簧模型模型参数受力分析肝脏
- 复杂场景中快速碰撞检测算法及GPU加速被引量：1
- 2012年
- 为了保证在大规模复杂场景中,碰撞检测的实时性和精确性,提出了一种基于图形空间与改进的图像空间相结合,并利用GPU加速的快速碰撞检测方法。利用AABB包围盒的检测策略,快速剔除不相交物体,确定潜在碰撞对象。改进传统的基于图像空间的碰撞检测算法,设计了基于向指定平面投影、模板测试和深度测试的碰撞检测算法。在此基础上,利用GPU的并行计算能力加速整个检测过程,有效地减少了碰撞检测时间。通过在虚拟驾驶系统当中的应用,验证了该方法在大规模复杂场景中碰撞检测的实时性和精确性。
- 刘秀玲王冬雨陈栋刘京王洪瑞
- 关键词：碰撞检测AABB包围盒
- 真车信号采集的虚拟驾驶交互控制研究被引量：2
- 2012年
- 利用真车为控制对象,借助DSP处理器TMS320F2812实时地采集驾驶者驾驶汽车而产生的方向、速度、刹车等运动参数,使用串口将采集到的信息传输到计算机中构建的虚拟环境中,实时地完成与虚拟环境的智能交互控制。利用TMS320F2812的模数转换模块和通用I/O模块完成信号的采集和处理,同时为了提高汽车虚拟驾驶的真实感,使用Unre-al引擎渲染虚拟场景,开发了高度真实感的虚拟驾驶场景,使驾驶者在由计算机构造的虚拟场景中获得如同在真实环境中训练的效果。系统已经应用于虚拟校园漫游当中,具有较好的实时性,应用前景广阔。
- 刘秀玲李明昭耿佳王清泉王洪瑞
- 关键词：虚拟现实虚拟驾驶数字信息处理器交互控制
- 虚拟手术中基于凸多边形的软组织切割算法研究被引量：3
- 2012年
- 虚拟手术仿真系统为医学教学提供了一种方便、廉价、有效的方法。切割模拟是该系统重要组成部分,影响整个系统的实时性和真实性,因此对整个切割过程进行深入研究并提出了基于凸多边形的切割算法。首先通过遍历优化索引结构后的八叉树来寻找切割起点,由起点开始,以切割轨迹为参照,采用邻居搜索策略寻找所有被切割的三角形,然后通过引入辅助单元组成凸多边形,再对凸多边形进行三角剖分,以实现网格重构。实验证明新的剖分算法抑制了模型单元数量的急剧增长,提高了三角形重构的质量。
- 王洪瑞陈利敏赵冰王洪斌
- 关键词：虚拟手术三角剖分凸多边形
