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龙图腾网恭喜北京航空航天大学;鹏城实验室申请的专利一种用于穿戴式触觉交互的虚拟手力觉合成方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN112506339B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202011377646.3，技术领域涉及：G06F3/01；该发明授权一种用于穿戴式触觉交互的虚拟手力觉合成方法及系统是由王党校;童倩倩设计研发完成，并于2020-11-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于穿戴式触觉交互的虚拟手力觉合成方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种用于穿戴式触觉交互的虚拟手力觉合成方法及系统。该方法包括根据手的生理结构构建虚拟手模型；构建虚拟物体；根据虚拟物体以及所述虚拟手模型，采用碰撞检测算法，确定虚拟手模型不同碰撞区域相对应的碰撞对；根据每一个碰撞区域的碰撞对确定相应碰撞区域的位姿优化模型，并根据位姿优化模型确定相应碰撞区域与虚拟物体非穿透的虚拟手图形位姿的配置信息；根据每一碰撞区域与虚拟物体非穿透的虚拟手图形位姿的配置信息以及虚拟手模型相应碰撞区域的物理位姿的配置信息，确定虚拟手模型中相应碰撞区域与虚拟物体交互过程中所需的交互力信息。本发明提高了虚拟手力觉合成的计算效率，并确保虚拟手与虚拟物体交互的非穿透模拟。

本发明授权一种用于穿戴式触觉交互的虚拟手力觉合成方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种用于穿戴式触觉交互的虚拟手力觉合成方法，其特征在于，包括：根据手的生理结构构建虚拟手模型；所述虚拟手模型包括手掌和手指；所述手指包括拇指、食指、中指、无名指和小指；所述手指包括三个指节；构建虚拟物体；根据所述虚拟物体以及所述虚拟手模型，采用碰撞检测算法，确定所述虚拟手模型不同碰撞区域相对应的碰撞对；所述碰撞区域包括所述虚拟手模型中的手掌、拇指、食指、中指、无名指和小指；根据每一个碰撞区域的碰撞对确定相应碰撞区域的位姿优化模型，并根据所述位姿优化模型确定相应碰撞区域与所述虚拟物体非穿透的虚拟手图形位姿的配置信息；所述配置信息包括姿态数据以及六自由度位置信息；根据每一碰撞区域与所述虚拟物体非穿透的虚拟手图形位姿的配置信息以及虚拟手模型相应碰撞区域的物理位姿的配置信息，确定所述虚拟手模型中相应碰撞区域与所述虚拟物体交互过程中所需的交互力信息；所述交互力信息包括每一碰撞区域的反馈力和反馈力矩；所述根据每一个碰撞区域的碰撞对确定相应碰撞区域的位姿优化模型，并根据所述位姿优化模型确定相应碰撞区域与所述虚拟物体非穿透的虚拟手图形位姿的配置信息，具体包括：判断所述碰撞区域是否存在虚拟手模型中的手掌；若存在，则根据所述手掌的碰撞对确定所述手掌的位姿优化模型；根据所述手掌的位姿优化模型，利用有效集方法，确定当前时刻的所述手掌与所述虚拟物体非穿透的虚拟手图形位姿的配置信息；若不存在，则将上一时刻的虚拟手图形位姿中所述手掌的配置信息确定为当前时刻的所述手掌的配置信息；判断所述碰撞区域是否存在虚拟手模型中的手指；若存在，则根据所述手指的碰撞对从与手掌相连的指节开始，依次确定所述手指中三个指节的位姿优化模型；根据所述手指的位姿优化模型，利用有效集方法，从与手掌相连的指节开始，依次确定当前时刻的所述手指与所述虚拟物体非穿透的虚拟手图形位姿的配置信息；若不存在，则将上一时刻的虚拟手图形位姿中所述手指的配置信息确定为当前时刻的所述手指的配置信息；采用递进求解的思路，先对手掌进行约束优化，在此基础上再分别对五个手指单独进行约束优化，进而求解出人手的图形工具位姿，从而使每次求解变量少，能够快速找到可行解；再者，由于各个手指之间的求解过程相互独立，即使其中一个手指没有求得可行解也不会影响剩余手指的求解结果；具体的，分别对虚拟手图形工具中手掌、拇指、食指、中指、无名指和小指进行处理，使得虚拟手各部位的位姿优化互不干扰，并且依次对每个手指的三个指节的位姿进行优化；利用手指之间运动基本相互独立这一生理特性，将手掌力觉合成和五个手指的力觉合成分别放在六个线程中，每个线程涉及对虚拟手模型手掌手指与虚拟物体的碰撞检测、图形位姿优化以及交互力信息的计算，采用并行计算的方式能有效提高整个虚拟手力觉合成过程的计算效率，以达到力触觉反馈1kHz的应用需求；碰撞对确定方式包括：以整个虚拟手模型为对象执行碰撞检测，得到所有碰撞对，然后将所得碰撞对根据虚拟手的划分方式，得到各部位碰撞区域的碰撞对；分别对虚拟手模型的各部位执行碰撞检测，分别得到各部位对应的碰撞区域的碰撞对。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人北京航空航天大学;鹏城实验室，其通讯地址为：100191 北京市海淀区学院路37号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。