对于中风后上肢的机器人辅助镜子康复:个性化控制策略

科学领域:

• 康复工程 康复工程
• 机器人在医学中的机器人
• 神经康复疗法 神经康复疗法

背景情况:

• 对于中风康复的传统镜像治疗有局限性,包括严格的运动映射和缺乏个性化.
• 现有的机器人系统可能无法完全整合适应性治疗的多模式生物反.

研究的目的:

• 提出一个机器人辅助的镜子康复框架,克服传统镜子治疗的局限性.
• 通过多模式生物反集成,增强中风康复中的个性化和运动映射.

主要方法:

• 开发了一种使用交叉注意的双模特征融合网络,以整合动力学数据和表面电肌图 (sEMG) 信号.
• 将动态生成的镜面比系数 (λ) 纳入外骨架的入口控制循环中.
• 利用动态运动原体 (DMP) 来生成轨迹,并采用符合动态约束的控制策略,以实现个性化和安全的康复.

主要成果:

• 与传统的镜像疗法相比,拟议的系统在双边轨迹共变度指标上表现出优异的性能.
• 在镜像对称指数和肌肉激活水平上观察到显著的改善.
• 该框架实现了个性化康复轨迹规划和安全的人机交互.

结论:

• 机器人辅助的镜子康复框架与多模式生物反为中风康复提供了更加个性化和有效的方法.
• 通过交叉注意网络集成动态和sEMG数据,提高了镜像治疗的适应性和有效性.
• 这项技术有望改善中风幸存者的运动恢复和功能结果.