高性能水凝传感器启用了多模式和精确的人机交互系统,用于积极康复
Hao Wang1, Qiongling Ding1, Yibing Luo1
1State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies and the Guangdong Province Key Laboratory of Display Material and Technology, School of Electronics and Information Technology, Sun Yat-sen University, Guangzhou, 510275, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|December 14, 2023
概括
这项研究引入了一种灵活的人机界面 (HMI),使用水凝传感器进行精确的电肌图 (EMG) 和强肌图 (FMG) 信号收集. 这种由人工智能驱动的系统通过解码机器人手套控制的运动意图来增强康复.
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
- 人与机器的互动 人与机器的互动
背景情况:
- 目前在康复中的人机交互 (HMI) 被低准确度和低舒适度所限制.
- 对于先进的HMI应用程序,需要灵活和可调整的接口.
- 基于水凝的传感器为改进信号采集提供了潜力.
研究的目的:
- 开发一个完全灵活,可符合性和功能化的多式联网HMI接口.
- 提高HMI在康复医学中的准确性和效率.
- 为积极康复和更广泛的机器人控制创建一个由人工智能驱动的系统.
主要方法:
- 开发基于水凝的传感器阵列,与灵活的印刷电路板集成.
- 同时收集电肌图 (EMG) 和强肌图 (FMG) 信号.
- 人工智能 (AI) 的应用用于解码多式联络信号和控制机器人手套.
主要成果:
- 使用新型水凝接口,精确稳定地收集EMG和FMG信号.
- 结合EMG和FMG的多式HMI方法显著提高了交互效率.
- 仅使用两个通道,为不同手势实现了91.28%的解码精度.
- 证明成功控制了用于中风患者康复的气动机器人手套.
结论:
- 开发的灵活的多式联网HMI接口克服了传统系统的局限性.
- 这种由人工智能驱动的系统为积极康复和辅助机器人提供了一个有前途的解决方案.
- 在智能机器人系统中,HMI技术具有各种应用的潜力.
