研究分担者 |
平井 慎一 立命館大学, 理工学部, 教授 (90212167)
陳 延偉 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (60236841)
田中 覚 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (60251980)
森川 茂廣 滋賀医科大学, 医学部看護学科, 教授 (60220042)
来見 良誠 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (70205219)
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研究概要 |
触覚情報が重要な遠隔協働タスクとして医療分野における低侵襲手術訓練を想定し,ボリュームベース遠隔触覚協働環境実現のための基盤技術を構築する.非一様な柔軟物の外形や内部の変形挙動を,マイクロフォースセンサやMR撮像装置を用いた内部センシングにより観察し,皮膚の弾力を表すような力学的変形特性や内部構造を自動抽出する方法を検討した 複数人の操作で,非一様な柔軟物の変形挙動や物体同士やツールとのインタラクションを変形特性と摩擦を考慮して忠実に再現し視触覚提示する方法を検討した.変形精度の向上を図るために,物理ベースのオンラインリメソシュモデル(DDAM : Dynamic Deformable Adaptive Grid)を,連続体力学に基づく動的適応的変形モデルに拡張を図り実装した.multi-rateのオンラインリメッシュ型切断および穿刺シミュレーションを構築に着手し,連続体力学ベースのシミュレーションに拡張を図った.穿刺手術ナビゲーションシステムの構築のために,寒天ファントムを用いて軟組織に穿刺した際に針先端に生じる物理現象を観測し,寒天ファントムの力学特性と穿刺針に加わる力覚情報をもとに穿刺シミュレーションを作成した 柔軟物の変形や切断シミュレーションなどで生じる,格子点の配置や粗密が不規則な非構造格子状のボリュームデータを,n次元で微分可能なデータに補間して正規格子化し,リアルタイムに可視化するレイキャスティング法を用いて高速に可視化する方法と,MPU法を用いて,曲面を構成するSurface-MPU法をボリュームデータに適用できるようにVolume-MPU法に拡張した 遠隔多地点間で「触覚」を1000HZで提供するボリュームベース臨場感通信により,複数人が同一臓器へインタラクションする低侵襲手術訓練タスクを実現するために0各地点の操作パラメータを世界時間のタイムスタンプを添付してサーバに集め,サーバがタイムスタンブに従って10mm秒程度で同期をとり,同期させた全地点の操作パラメータを全地点へ同時に配信するシステムを実装した
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