触觉共享控制提升肌电假肢使用过程中的神经效率
机器人学
2023-02-01 v1
摘要
临床肌电假肢缺乏感官反馈以及高效、准确地完成日常生活活动所需的足够灵巧性。向用户提供相关环境线索的触觉反馈，或赋予假肢自主控制权限，已分别被证明可改善假肢效用。然而，很少有研究探讨在共享控制范式下结合这两种方法的效果，也没有研究从神经效率（直接由大脑测量的任务表现与心理努力之间的关系）的角度评估此类方法。在这项工作中，我们分析了30名非截肢受试者在易碎物体抓握与提起任务中的神经效率。在此，将具有握力振动触觉反馈和自主抓取控制的肌电假肢，与带或不带振动触觉反馈的标准肌电假肢进行了比较。作为心理努力的度量，我们在实验期间使用功能性近红外光谱捕获了前额叶皮层活动变化。结果表明，只有触觉共享控制系统使用户实现了高神经效率，且振动触觉反馈对于以适当握力进行抓取十分重要。这些结果表明，触觉共享控制系统协同结合了触觉反馈与自主控制器的优势，并有望为肌电假肢技术中的此类混合进展提供指导。
引用
@article{arxiv.2205.14079,
title = {Haptic Shared Control Improves Neural Efficiency During Myoelectric Prosthesis Use},
author = {Neha Thomas and Alexandra J. Miller and Hasan Ayaz and Jeremy D. Brown},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.14079},
year = {2023}
}