学术讲座—虚拟触觉及其在医疗健康领域中的应用
发布者： 科研处 更新日期： 2026-05-13 访问次数： 10
讲座题目虚拟触觉及其在医疗健康领域中的应用
主办单位计算机科学与数学学院
联合主办单位
讲座人刘小平讲座人
职称		正高主持人孟振宇
讲座类型自然科学讲座对象全校师生时间2026-05-14 09:00
地点C4-308
讲
座
人
简
介		多年来一直从事机器人、智能系统、虚拟现实与人机交互、系统控制及其在医疗健康领域中应用的研究和开发工作，发表SCI期刊论文400多篇、会议论文150多篇。入选科睿唯安“全球高被引科学家”、美国斯坦福大学“全球前2%顶尖科学家”、Scholar GPS“全球前0.05%顶尖学者”等。担任SCI期刊International Journal of Robotics and Automation主编（Editor in Chief）， IEEE 系统、人和控制论学会交互和可穿戴式计算和装置专业技术委员会创立主席，5个IEEE会刊及其它多个国际期刊的编委，在国际会议或研讨会Plenary / Keynote报告40多次。曾获加拿大基金会创新奖，加拿大科学与工程研究委员会D5S 奖，安大略省杰出研究奖，卡迪研究奖，安大略省青年研究奖，两次卡尔顿大学研究成就奖，4项最佳会议论文奖和9次IEEE最佳会议论文奖提名。
讲座
主要内容		虚拟触觉是一个新兴领域，用户通过触觉装置，可以实现与虚拟环境，远程对象或微/纳米世界进行力触觉交互。本报告将着重讨论虚拟触觉的一些关键问题、并探讨如何实现高逼真度和稳定的触觉交互以及其在医疗领域中的一些潜在应用。 虚拟触觉（Haptic Technology）作为人机交互领域的前沿方向，通过力反馈、振动或电刺激等方式模拟触觉感知，使用户能够与虚拟环境、远程对象或微观世界进行实时交互。这一技术的核心挑战在于如何实现高逼真度与稳定性，同时拓展其在医疗等关键领域的应用潜力。 关键问题 逼真度提升：触觉反馈需精确模拟真实物体的纹理、硬度及形变特性。当前技术受限于传感器精度和算法建模能力，例如对软组织或微观结构的力反馈难以真实还原。 延迟与同步：交互中的延迟会导致“触觉失真”，尤其在远程操作中，需通过5G边缘计算或预测算法降低延迟。 设备便携性：现有触觉装置（如外骨骼手套）常因体积和功耗限制应用场景，柔性电子和轻量化设计是突破方向。 高逼真度实现路径 多模态反馈：结合力反馈、振动与温度模拟，增强沉浸感。例如，通过压电阵列模拟不同表面纹理。 自适应算法：基于用户行为动态调整反馈参数，如手术机器人根据组织阻力实时调节力输出。 医疗领域应用 远程手术：医生通过触觉设备操作机械臂，实时感知患者组织反馈，提升手术精准度。 康复训练：为中风患者提供虚拟触觉引导，促进神经可塑性。 微创手术模拟：高保真触觉模型帮助医生练习导管插入等精细操作，降低培训成本。 未来，随着材料科学与AI的进步，虚拟触觉有望在医疗、教育及工业领域实现更广泛落地，但需跨学科协作解决现有技术瓶颈。