基于EMG的步骤方向预测,以更好地控制下肢可穿戴设备
Eugenio Anselmino1, Alberto Mazzoni1, Silvestro Micera2
1Department of Excellence in Robotics and AI, Scuola Superiore Sant'Anna, The BioRobotics Institute, Pisa, Italy.
Computer methods and programs in biomedicine
|June 27, 2024
概括
本研究介绍了一种使用表面电肌图 (EMG) 信号来检测步骤意图和方向的新型可穿戴设备控制器. 这一进步增强了下肢假肢,使其在复杂的环境中具有更自然和更适应的运动能力.
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
- 人与计算机的交互
背景情况:
- 下肢可穿戴设备改善了移动障碍患者的生活质量.
- 目前的控制系统有限,限制了各种环境中的自然运动.
研究的目的:
- 为下肢可穿戴设备开发一个高级控制器.
- 使用表面电肌图 (EMG) 信号检测步骤启动和方向.
- 为了使用户能够进行更复杂,更适应的移动.
主要方法:
- 使用两个支持向量机器 (SVM) 与四个大腿肌肉EMG信号.
- 开发了一个"开关意图解码器"和一个"定向EMG解码器".
- 在不同地形和条件的十名健康受试者身上验证了该方法,采用5倍交叉验证.
主要成果:
- 射线基功能的SVM在意图 (中位数为83.34%) 和方向检测 (高达92.91%) 方面都取得了高准确度.
- 辐射基函数内核在两个解码器中都超过了线性内核 (p < 0.05).
- 方向解码准确性在接近脚脱落事件时进行评估时有所改善.
结论:
- 组合的解码器有效地检测步骤启动和方向.
- 这项技术为更具多功能性和响应性可穿戴设备铺平了道路.
- 紧的,以大腿为基础的设置简化了设备实施和用户舒适性.
