基于空间时间驱动的尺度图的增强深度转移学习模型,用于精确解码中风幸存者的运动意图
概括
本研究介绍了一种使用基于转移学习的卷积神经网络 (TL-CNN) 与基于空间时间描述器的连续波纹转换 (STD-CWT) 来解码中风康复机器人的运动意图的新方法. 这种方法增强了积极的机器人训练,以更好地恢复四肢功能.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 神经科学是一个神经科学.
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 智能康复机器人 (RR) 旨在帮助中风后的幸存者恢复肢体功能.
- 当前的被动RR系统经常将用户限制在预定义的路径上,从而阻碍了完全恢复.
- 解码患者的运动意图对于积极,有效的机器人康复至关重要.
研究的目的:
- 提出一种高效的基于转移学习的卷积神经网络 (TL-CNN) 模型,用于解码中风后患者的运动意图.
- 引入基于时空描述器的连续波形变换 (STD-CWT) 作为TL-CNN的输入,以优化肢体运动意图解码.
- 为了使灵巧活跃的机器人训练能够改善中风幸存者的功能恢复.
主要方法:
- 开发了一个基于转移学习的卷积神经网络 (TL-CNN) 模型.
- 利用基于时空描述器的连续波段转换 (STD-CWT) 使用摩尔斯,阿莫尔和Bump波段作为TL-CNN的输入.
- 将STD-CWT与标准的连续波形变换 (CWT) 进行比较,使用来自5名中风幸存者的电肌图信号,执行21个运动任务.
主要成果:
- 与标准CWT相比,拟议的STD-CWT方法实现了显著更高的解码精度 (p<0.05) 和更快的融合.
- 在不同学科的个别运动任务中显示出明确的类别分离性.
- STD-CWT测量表显示了强大的机动意图模式解码.
结论:
- 该STD-CWT方法促进了强大的解码运动意图的中风康复.
- 这种方法可以在康复机器人 (RR) 中实现直观和积极的运动训练.
- 这些发现支持使用STD-CWT计量表来准确,多类动力任务解码,为通过主动RR完全恢复运动功能铺平道路.
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