中文摘要：

在中国国家自然科学基金资助项目《牙科手术模拟力觉交互系统稳定性研究》和《基于双模式力觉交互的灵巧动作技能训练方法研究》，以及中国国家高技术研究发展计划（863计划）项目《面向手眼协调操作的触（力）觉合成和视觉一力觉融合再现技术》的共同支持下，以开发高性能牙科手术模拟训练系统为目标，针对力觉交互设备控制过程中振动或噪声所导致的力觉感受稳定性丧失，围绕探索复杂虚拟环境下的力觉交互系统（HIS）失稳机理，基于力觉交互设备和力觉渲染算法，探索提高力觉交互系统稳定性和逼真度的方法，提出学术报告。通过模拟牙面探查实验，发现用虚拟工具接触牙齿表面时，若接触刚度较大会导致设备振动。通过模拟牙体预备实验，发现用虚拟工具切削牙齿时，大的接触刚度也导致设备振动。大刚度所引发的设备振动，可以通过减小刚度减少或消除，但随之而来的是由于接触力过小，导致系统丧失逼真度。因此，HIS稳定性研究的核心任务是探索在非解析表达复杂虚拟环境下的基于阻抗显示设备的HIS稳定性丧失的物理机理及其稳定合成算法。基于力觉交互系统（HIS）组成结构，假定操作者为系统的被动环节，将HIS稳定性问题分解为力觉交互设备和力觉合成算法等两部分，通过确定各自的验证任务和验证指标，实现问题解耦，方便HIS的设计和调试。在力觉设备稳定性研究方面，讨论了多自由力觉交互设备性能与系统稳定性的关系，建立了HIS控制参量与系统稳定性的关系模型，建立了提高系统稳定性的控制算法。研究发现，通过改变系统的物理参数和控制策略可以有效地提高力觉交互系统的稳定性。采用电流闭环控制策略（CCLC）和多更新率控制策略（Mc）等两种方案提高了系统稳定性。CCLC是指在电机回路?

英文摘要：

Inhaltsangabe： Gefardert durch das Projekt Naturwissenschaftliche Stiftung＂Stabilitat des haptischen Interaktionssystems ftir zahnarztliche Chirurgie-Simulation＂, ＂Gewandte motorische Trainings-Methode aufgrund von bi-mode haptischer Interaktion ＂ und das Projekt von Nationales High-Tech- Entwicklungsprojekt Chinas（863-Projekt）＂Haptische Wiedergabe und visuelle-haptische Kollokation ftir die Hand-Auge koordinierende Manipulation＂, ftihren wir eine systematische Studie tiber die Stabilitat der haptischen Interaktion durch, einschlieBlich des grundlegenden Mechanismus, der zu einer Instabilitat ftihrt, die Methode for die Verbesserung der Genauigkeit der haptischen Interaktion und gleichzeitig die Aufrechterhaltung der Stabilitat und der Design-Methodik von haptischen Gerate und Haptik-Rendering- Algorithmen. Diese Studien zielen darauf ab, Hochleistung des zahn/irztlichen Trainingssystems zu entwickeln. Durch Experimente yon zahn/irztlicher Untersuchungssimulation, fanden wir heraus, dass die grolee Kontakt-Steifigkeit die Vibration des haptischen Ger/ites fuhrt. Ebenso wird die grobe Eingriffssteifigkeit die Vibration des haptischen Ger/ites ftihren, wenn wir die Operation yon zahn/irztlichen Entgraten und Bohren simulieren. Die oben genannten Vibrationen, die dutch groBe Steifigkeit verursacht sind, kOnnen reduziert oder durch Abnahme der Kontaktsteifigkeit beseitigt werden. Allerdings wird die Genauigkeit der haptischen Interaktion wegen der Gr613e der Anpresskraft reduziert, die sich /indert, wenn eine kleinere Steifigkeit verwendet wird. Daher ist das Hauptproblem far die Losung des Problems der Stabilit/it, den grundlegenden Mechanismus, der zu einer Instabilit/it ftihrt, zu erforschen und eine stabile haptische Steuerung und ein Rendering-Verfahren einzuftihren, und zur gleichen Zeit die Genauigkeit der haptischen Interaktion zu bewahren. Basierend auf der Analyse von Systemkomponenten, nahmen wir den menschliehen Betreiber als eine passive Komponente, und das Problem der Stabilitat war