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Updated: Jul 19, 2025
06:31
Force and Position Control in Humans - The Role of Augmented Feedback
Published on: June 19, 2016
7.9K
通过功能电刺激进行全向终点力控制
Marek Sierotowicz1, Claudio Castellini2
1Artificial Intelligence in Biomedical Engineering, Friedrich-Alexander-Universitat Erlangen-Nurnberg, Werner-von-Siemens Straße 61, Erlangen, 91052, GERMANY.
Biomedical physics & engineering express
|August 15, 2023
概括
这项研究介绍了一种多功能可穿戴的功能电刺激 (FES) 设备,具有可适应的电极,用于精确的,独立于任务的四肢控制. 该系统可靠地预测和控制FES诱导的力量,为先进的神经肌肉系统应用铺平了道路.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 康复技术 康复技术 康复技术
背景情况:
- 功能电刺激 (FES) 具有广泛的应用,但目前的可穿戴设备缺乏用户适应性,依赖于特定任务的控制.
- 开发可适应和通用的FES系统对于增强用户独立性和治疗结果至关重要.
研究的目的:
- 为了展示一个新的,可适应的可穿戴功能电刺激 (FES) 原型.
- 通过FES实现人类四肢的通用,独立于任务的阻抗控制.
- 为了验证设备可靠地诱导和预测FES产生的力量的能力.
主要方法:
- 压缩外套设计允许轻松修改电极布局,以适应各种车身框架.
- 该系统通过使用6轴力-扭矩传感器对所需输出进行FES诱导力的测量来验证.
- 一个离线回归算法被开发和分析,以预测基于刺激电流的力输出.
主要成果:
- 开放循环力控制实现了指挥和测量力之间的高相关性 (高达0.88).
- 基于抽的校准显著减少了在线控制中的根平均平方 (RMS) 错误.
- 离线回归算法准确地预测了FES诱导的力,相关性高达0.94和0.12的平均正常化RMS误差.
结论:
- 可靠的FES力输出控制是先进FES应用的基础.
- 这项技术有可能为人类神经肌肉系统提供通用控制.
- 它可以在患有脊髓损伤等疾病的个体中实现所需的运动诱导.
