通过具有视觉和触觉感官反的生物现实手假肢来进行闭环力控制

科学领域:

• * 生物医学工程 * 生物医学工程
• * 神经假肢制品可以使用.
• * 人与计算机的交互

背景情况:

• * 开发先进的假肢手需要改进的人与假肢的交互和神经兼容性.
• *有效的抓力控制对于功能性假肢使用至关重要.
• * 了解感官反的作用是优化假肢控制的关键.

研究的目的:

• * 验证一个虚拟培训平台,为截肢者使用一种生物现实的假肢手.
• * 评估视觉和唤起触觉 (ETS) 反在掌握力控制任务中的贡献.
• * 评估传感信息的整合,以改善截肢者的运动性能.

主要方法:

• * 在MuJoCo环境中创建了一个肌驱动假肢手的数字双胞胎.
• * 生物现实控制器使用截肢者的表面电肌图 (sEMG) 信号来模拟肌肉激活.
• * 六名前臂截肢者在不同的视觉和ETS反条件下执行了强力追踪和握力任务.

主要成果:

• *在部队跟踪和持有任务中,视觉反比ETS反更为主导.
• *在没有视觉反的情况下,ETS反显著改善了在强力持有任务中的运动性能.
• * 感官反集成是个体特定的,但截肢者表现出良好的感官运动性能.

结论:

• * 唤起触觉 (ETS) 反提供可靠的感觉信息,用于在假肢手中稳定控制握力.
• * 虚拟培训平台可以帮助截肢者适应生物现实的手控制器和ETS反.
• *这些发现支持开发具有集成感官反系统的先进神经假肢.