生物仿真与任意运动控制策略对比,用于生物手技巧学习.
Hunter R Schone1,2,3,4, Malcolm Udeozor5, Mae Moninghoff5
1Laboratory of Brain and Cognition, National Institute of Mental Health, National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA. schonehunter@gmail.com.
Nature human behaviour
|March 19, 2024
概括
仿生控制为生物手提供了更快的初始学习,但任意控制导致更好的长期适应和概括. 结合两者的灵活策略可能是生物四肢控制的最佳选择.
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.
- 康复机器人 康复机器人
背景情况:
- 设计模仿生物控制 (仿生) 的人形生物肢体是一个工程目标.
- 假设生物模拟控制可以提高用户的实施,学习,概括和自动性.
- 然而,仿生策略与非仿生策略的有效性需要经验测试.
研究的目的:
- 为了比较生物模拟和任意控制策略,学习使用肌电动生物手.
- 在不同的控制条件下,评估非残疾参与者的运动学习,实施和概括.
主要方法:
- 参与者学会了使用八通道电肌谱模式识别系统来控制可穿戴的肌电生物手.
- 两组训练被比较:仿生 (模仿手势) 和任意控制 (无关手势).
- 运动学习被评估在一天和行为任务.
主要成果:
- 两组人都表现出改善的生物手控制,减少认知负载,增加体现.
- 生物仿真控制导致了更直观,更快速的初始学习.
- 随意控制的用户以后与仿生学性能相匹配,并证明了对新控制策略的优越概括性.
结论:
- 仿生和任意控制策略为生物肢体的使用提供了明显的优势.
- 最优的控制策略可能是沿着生物仿真-任意光谱的灵活方法,根据个人用户需求和培训环境量身定制.


