面向重度残疾人士的灵活模块化身心交互接口
人机交互
2020-07-31 v1 机器人学
摘要
本文提出一种控制接口，将重度残疾人士的残余身体动作转化为身心交互的控制指令。采用定制的无线可穿戴多传感器网络实时采集身体多点的动作数据。所提出的方案成功利用肌电手势识别技术来识别基于惯性测量单元（IMU）的指令，无需繁琐且有噪声的体表电极。运动模式识别使用计算代价低廉的分类器（线性判别分析），从而可将方案部署于轻量嵌入式平台。招募了五名具有不同动作受限（如痉挛、活动范围减小）的参与者（三名健全者与两名上半身残疾者）。根据其残余功能能力，要求他们执行最多 9 种不同动作类别，包括头部、肩部、手指和脚部动作。测得的预测性能显示，健全者平均准确率为 99.96%，上半身残疾参与者为 91.66%。所记录的数据集也已在线向研究界公开。通过使用 Kinova Robotics 的 JACO 机械臂复现日常活动的装配任务，给出了系统实时使用的概念验证。
引用
@article{arxiv.2007.15032,
title = {A Flexible and Modular Body-Machine Interface for Individuals Living with Severe Disabilities},
author = {Cheikh Latyr Fall and Ulysse Côté-Allard and Quentin Mascret and Alexandre Campeau-Lecours and Mounir Boukadoum and Clément Gosselin and Benoit Gosselin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.15032},
year = {2020}
}
备注
10 pages, submitted for review