通过高密度EMG通过图形驱动的手腕角度和握力同时和比例估计
IEEE journal of biomedical and health informatics
|March 5, 2024
概括
本研究引入了用于肌电假肢的新型图形高密度电肌学 (HD-EMG) 模型,可同时控制手腕位置和握力. 这一进步改善了用户的假肢功能.
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.
- 康复技术 康复技术 康复技术
背景情况:
- 肌电假肢往往难以同时控制位置和力,限制了自然的人机交互.
- 现有的肌电接口在解码复杂的多度自由度 (多DoF) 动力学和动力学信息方面面临挑战.
研究的目的:
- 开发和验证使用图形高密度电肌学 (HD-EMG) 的新型多任务,时空模型.
- 为了在肌电假肢中实现手腕角度和握力同时和比例的控制.
主要方法:
- 招募了12名受试者来执行多DoF手腕运动 (pronation/supination, flexion/extension, abduction/adduction) 用不同的握力.
- 使用一种由图形HD-EMG数据驱动的新型多任务,时空模型.
- 将拟议的模型与五个基线模型进行比较.
主要成果:
- 与基线模型相比,拟议的模型表现出优越的性能.
- 获得了13.2%的手腕角度和9.7%的抓取力等正方形平均误差的正常化根.
- 获得了89.6%的手腕角度和91.9%的握力相关系数.
- 即使减少了HD-EMG电极的数量,也保持了准确性.
结论:
- 这项研究首次展示了使用HD-EMG的同时和比例的手腕角度和握力控制.
- 开发的模型具有显著的潜力,可以提高假肢使用者的精度,控制和独立性.
- 这项技术可以改善肢体丧失患者的生活质量.


