公开(公告)号：CN103678806B

公开(公告)日：2016-07-06

申请号：CN201310680358.9

申请日：2013-12-12

Applicant: 南京信息工程大学

Inventor： 张小瑞 ,  杨松 ,  孙伟 ,  宋爱国 ,  牛建伟 ,  朱建栋 ,  沈舒豪

IPC: G06F17/50

Abstract: 本发明提出了一种模拟柔性体扭转变形的盘香弹簧模型，所述盘香弹簧模型由多个盘香弹簧依次串接组成，在交互过程中，输出回馈为采用盘香弹簧模型计算出来的反应在扭矩作用下柔性体实时变形仿真的力触觉信息的信号，该盘香弹簧模型中所有圈上产生扭转变形量之和的叠加对外等效为柔性体表面的变形。本发明盘香弹簧模型每圈盘香弹簧的扭转变形量计算方法相同，计算简单，加快了扭转变形计算的速度；通过调节盘香弹簧可旋转芯轴半径，盘香弹簧的厚度和悬挂截面宽度等，就可模拟不同类型的柔性体，适用性广；可应用于虚拟外科手术仿真、遥控操作机器人控制、远程医疗等领域。

公开(公告)号：CN103714205A

公开(公告)日：2014-04-09

申请号：CN201310713728.4

申请日：2013-12-23

Applicant: 南京信息工程大学

Inventor： 张小瑞 ,  朱建栋 ,  孙伟 ,  宋爱国 ,  牛建伟 ,  杨松 ,  朱哲夫

IPC: G06F17/50

Abstract: 本发明提出了一种模拟柔性体可旋转变形的发条弹簧模型，所述发条弹簧模型由多个发条弹簧依次串接组成，在交互过程中，输出回馈为采用发条弹簧模型计算出来的反应在扭矩作用下柔性体实时变形仿真的力触觉信息的信号，该发条弹簧模型中所有圈上产生扭转变形量之和的叠加对外等效为柔性体表面的变形。本发明发条弹簧模型每圈发条弹簧的扭转变形量计算方法相同，计算简单，加快了扭转变形计算的速度；通过调节发条弹簧可旋转芯轴半径，发条弹簧的厚度和悬挂截面宽度，就可模拟不同类型的柔性体，适用性广；可应用于虚拟外科手术仿真、遥控操作机器人控制、远程医疗等领域。

公开(公告)号：CN101996280B

公开(公告)日：2012-07-11

申请号：CN201010299168.9

申请日：2010-09-27

Applicant: 南京信息工程大学

Inventor： 张小瑞 ,  孙伟 ,  宋爱国 ,  李佳璐 ,  王楠 ,  程盈盈 ,  吴伟雄 ,  李莅圆 ,  胡小科 ,  王东霞

IPC: G06T17/00 ,  G06T19/20

Abstract: 本发明公开了一种用于力触觉再现的板弹簧虚拟模型的建模方法，其特征是当检测到虚拟代理碰撞到虚拟柔性体表面上任何一点时，在给定的虚拟接触拉力作用下，虚拟代理与虚拟柔性体交互的局部区域内部填充板弹簧虚拟模型，在交互过程中，输出反馈为采用板弹簧虚拟模型计算出来的反应在拉力作用下虚拟柔性体实时变形仿真的力触觉信息的信号；用于力触觉再现的板弹簧虚拟模型中所有单板弹簧变形量之和的叠加对外等效为虚拟柔性体表面的变形，所有单板弹簧被拉伸时消耗的拉力之和等效为给定的虚拟接触拉力；该建模方法准确可靠、计算简便、实时性好、通用性强，能真实的将力触觉信息反馈给操作者，实时逼真地实现对虚拟柔性体的变形仿真。

公开(公告)号：CN101976299A

公开(公告)日：2011-02-16

申请号：CN201010299286.X

申请日：2010-09-27

Applicant: 南京信息工程大学

Inventor： 张小瑞 ,  孙伟 ,  宋爱国 ,  叶小岭 ,  张颖超 ,  李佳璐 ,  张小娜 ,  陈刚

IPC: G06F19/00

Abstract: 本发明公开了一种柔性力触觉再现的对称式板弹簧虚拟模型的建模方法，其特征是当检测到虚拟代理碰撞到虚拟柔性体表面上任何一点时，在给定虚拟接触拉力作用下，虚拟代理与虚拟柔性体交互的局部区域内部填充对称式板弹簧虚拟模型，在交互过程中，输出反馈为采用对称式板弹簧虚拟模型计算出来的反应在拉力作用下柔性体实时变形仿真的力触觉信息的信号；对称式板弹簧虚拟模型中每层的对称式单板弹簧变形量之和的叠加对外等效为柔性体表面的变形，每层的对称式单板弹簧被拉伸时消耗的拉力之和等效为给定的虚拟接触拉力；该建模方法能实现对柔性体的实时变形仿真，力触觉感觉真实、变形效果逼真、满足虚拟现实系统对虚拟手术仿真的要求。

公开(公告)号：CN211857421U

公开(公告)日：2020-11-03

申请号：CN202020928502.1

申请日：2020-05-27

Applicant: 南京信息工程大学

Inventor： 陈大鹏 ,  刘佳 ,  宋爱国 ,  陈旭

IPC: G06F3/01 ,  G06F3/0354 ,  G06F3/041

Abstract: 本实用新型公开了一种触摸屏用球形执行器，包括球形转子、定子部分、间隔部分和励磁部分，球形转子由转子球和包裹转子球的磁流变弹性体组成；定子部分由外壳、定子环、上部定子套和与外壳固连的下部定子套组成，间隔部分包括内嵌在定子环内的间隔环，以及夹在上部定子套和下部定子套之间的环形间隔；励磁部分包括缠绕在定子环和上部定子套的径向外表面上的线圈，球形转子活动地嵌在上部定子套、环形间隔、下部定子套中心。该执行器利用磁流变弹性体具有导电、导磁，以及与触摸屏之间的摩擦系数大的特点，实现了与触摸屏的直接交互，且能够提供较大范围的可变侧向反馈力。该执行器体积小、功耗低，可显著增强触摸屏交互的真实感，应用前景广阔。