上肢假肢中的触觉感知:机械特征,人体实验和计算发现
IEEE transactions on haptics
|August 2, 2024
概括
刚性上肢假肢通过插座振动传递触觉信息,使用户能够识别接触的手指. 先进的假肢显示触觉歧视减少,但机器学习提供了增强的潜力.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 人与计算机的交互
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 触觉反对于上肢假肢至关重要,但目前的实施增加了认知负载.
- 插座振动提供了一种被动的方法来传输触觉信息,即使是未经训练的用户.
研究的目的:
- 为了研究插座振动在不同复杂度的上肢假肢中触觉反的有效性.
- 了解影响振动传输和触觉区分的机械因素.
主要方法:
- 用被动和先进的关节手进行实验,以评估人类的触觉歧视.
- 在四个假肢上进行数值和机械振动测试.
- 开发一种机器学习分类器,从插座信号中识别接触的手指.
主要成果:
- 刚性假肢通过插座振动实现了83%的准确性来区分食指接触.
- 人类的触觉区分随着手的复杂性增加而减少.
- 机器学习在高级手的触觉区分方面超过了人类的表现.
结论:
- 刚性假肢自然会传递振动,这可能会减少对主动触觉反设备的需求.
- 先进的假肢可能需要专门的触觉反解决方案.
- 机器学习显示出改善复杂假肢中振动传递的触觉歧视的前景.


