i-MYO：基于眼动追踪、增强现实与肌电信号的混合假手控制系统
机器人学
2022-05-19 v1 人机交互
摘要
灵巧假手比传统假手具有更好的抓握性能。然而，若无合适的控制系统，患者仍难以使用这些假手。为解决此问题，提出并评估了一种新的混合肌电控制系统，称为 i-MYO。i-MYO 的核心组件是一个基于眼动追踪与增强现实（AR）的新型抓握类型切换界面，称为 i-GSI。借助 i-GSI，用户可通过注视 GazeButton 轻松为假手切换抓握类型（共六种）。i-GSI 在 AR 头盔中实现，并作为一个独立模块集成到 i-MYO 系统中。在 i-MYO 系统中，肌电信号用于按比例控制手的张开/闭合。i-MYO 的操作在九名健康受试者身上进行了测试，他们前臂佩戴 HIT-V 手，并在伸手抓握任务中操纵物体。还在一名肌电信号较差的患者身上进行了测试，要求其控制 HIT-V 手抓握物体。结果显示，在 91.6% 的试验中，无经验的健康受试者在 5.9 s 内完成了任务，大多数失败试验源于精细抓握经验不足。此外，在约 1.5% 的试验中，受试者也成功转移了物体，但使用了非最优抓握类型。在 97.0% 的试验中，受试者花费约 1.3 s 切换最优抓握类型。由于进行了更多试验，观察到未受训练患者的抓握类型成功率更高（99.1%）。在 98.7% 的试验中，患者在切换到最优抓握类型后仅需再花 2 s 控制手抓握物体。测试证明了新系统在多自由度假肢中的控制能力，所有无经验受试者均能在少量训练内快速掌握 i-MYO 的操作并轻松应用。
引用
@article{arxiv.2205.08948,
title = {i-MYO: A Hybrid Prosthetic Hand Control System based on Eye-tracking, Augmented Reality and Myoelectric signal},
author = {Chunyuan Shi and Dapeng Yang and Jingdong Zhao and Li Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.08948},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 9 figures