Control predictivo de la fuerza de la punta del dedo inducido por estimulación eléctrica funcional basado en un...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• Ciencias de la rehabilitación
• La neurociencia

Sus antecedentes:

• La estimulación eléctrica funcional (FES) es crucial para restaurar la función motora de la mano en los trastornos neurológicos.
• La investigación existente de FES a menudo carece de predicción simultánea de fuerzas de múltiples articulaciones y modelado personalizado.
• El control preciso de la fuerza de salida del dedo es vital para las aplicaciones efectivas de FES.

Objetivo del estudio:

• Para predecir con precisión la fuerza de salida del dedo en FES utilizando el modelo de Hill y un modelo de dedo con múltiples articulaciones.
• Para validar los modelos personalizados de Hill con las salidas de fuerza reales.
• Para permitir el control coordinado de varios dedos para las tareas de agarre.

Principales métodos:

• Modelos personalizados de Hill para los participantes individuales.
• Integración del modelo de Hill con un modelo de dedos con varias articulaciones.
• Validación de la precisión del modelo mediante la comparación de las fuerzas previstas y las medidas en condiciones de corriente variables.

Principales resultados:

• Logró un error cuadrado de la raíz media normalizada tan bajo como el 5,1% de la fuerza máxima objetivo en condiciones óptimas.
• Control coordinado de varios dedos para diversas tareas de agarre.
• Validación de la precisión de los modelos personalizados en la predicción de las fuerzas de los dedos inducidas por FES.

Conclusiones:

• El método propuesto permite un control preciso de la fuerza del FES para la función de la mano.
• Los modelos personalizados de Hill y de múltiples articulaciones mejoran significativamente la precisión del FES.
• Este enfoque es prometedor para la rehabilitación avanzada de la mano y la robótica de asistencia.