SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:research.chalmers.se:55407969-8b77-471e-b9dc-2306554150ea"
 

Sökning: id:"swepub:oai:research.chalmers.se:55407969-8b77-471e-b9dc-2306554150ea" > Real time simulatio...

Real time simulation of inextensible surgical thread using a Kirchhoff rod model with force output for haptic feedback applications

Wang, Z. (författare)
Texas A and M University
Fratarcangeli, Marco, 1974 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
Ruimi, A. (författare)
Texas A and M University
visa fler...
Srinivasa, A.R. (författare)
Texas A and M University
visa färre...
 (creator_code:org_t)
Elsevier BV, 2017
2017
Engelska.
Ingår i: International Journal of Solids and Structures. - : Elsevier BV. - 0020-7683. ; 113-114, s. 192-208
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • We discuss the dynamics of an inextensible thin Kirchhoff rod used in the modeling of surgical threads, and demonstrate a very efficient scheme to not only simulate the motion of the thread in real-time (up to 1 ms per frame) but also obtain the constraint axial forces which can be fed back to a haptic system. The numerical scheme is based on a family of schemes called geometric or discrete variational integrators guaranteeing that the momentum and energy are exactly conserved over long periods of time for conservative systems. Besides, we report on an efficient numerical procedure to handle the inextensibility of the thread through physically based Lagrange multipliers, as well as the internal dissipation of the thread. We have performed simulations to verify the capabilities of our model to conserve momentum and energy, accurately calculate the axial constraint forces along the thread for haptic feedback, and capture bending-torsion coupling leading to the formation of plectonemes. While many of the ideas are well known in the computer graphics community (especially in hair modeling), we have implemented several improvements for the specific purpose of speeding up the computations for developing physically based haptic interfaces for knot tying and suturing.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Maskinteknik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Mechanical Engineering (hsv//eng)
NATURVETENSKAP  -- Data- och informationsvetenskap -- Datavetenskap (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Computer and Information Sciences -- Computer Sciences (hsv//eng)

Nyckelord

Variational integrator
Kirchhoff rod
Constraint force
Haptic feedback
Elastic thread
Inextensibility

Publikations- och innehållstyp

art (ämneskategori)
ref (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Wang, Z.
Fratarcangeli, M ...
Ruimi, A.
Srinivasa, A.R.
Om ämnet
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Maskinteknik
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Data och informa ...
och Datavetenskap
Artiklar i publikationen
International Jo ...
Av lärosätet
Chalmers tekniska högskola

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy