流体的触觉力反馈模型研究

流体的触觉力反馈，核心问题是研究流体对触觉设备代理proxy产生边界压力的理论模型和近似模型，即寻求计算流体对于具有不规则表面固体施加广义力的最优化方法。传统方法建立的触觉力反馈模型仿真效果严重依赖于离散化流体的密度值，密度值偏小时将使得反馈力存在明显的阶梯振荡感；而密度值偏大时，计算的实时性则无法满足。.本项目从流固耦合系统的能量转化机理和转化过程角度提出，将触觉设备代理proxy与流体耦合时的动能方程变型为：关于流场压力耦合系统动能最小的二次规划问题。这样，任意边界在规则网格上离散时，系统可自动规约为一稀疏对称半正定线性系统，求解过程不受网格划分影响，在粗糙网格上可进行实时求解，精度达亚网格级，力反馈效果平滑。.通过研究流体的触觉力反馈机理，能够拓展和深化认知科学在虚拟现实中的应用，实现对虚拟环境的细微感知，从而大幅提升临场感，有利于指导完成高度精细化的复杂作业。

按照原有项目计划，本课题组围绕流体的触觉力反馈模型开展了基础理论、模拟方法和行业应用方面的研究。.在基础理论和模拟方法的研究过程中，课题组共发表论文13篇，申请发明专利3项，参加国际会议5次，培养硕士生4名，博士生1名。.总体上，达到原有目标，并实现了相关理论在医学和影视相关行业的原型应用。