Двосмерна протеза за руку са сензорном повратном спрегом уз помоћ транскутане електричне нервне стимулације

Двосмерна протеза за руку са сензорном повратном спрегом уз помоћ транскутане електричне нервне стимулације

Главни проблеми са сензорном повратном спрегом код протезе за руку:
  • Осетити закривљеност лопте или пластичне чаше – ове осећаје често узимамо здраво за готово
  • Вешто руковање предметима резултат је сложеног односа између моторних наредби, извршених покрета и сензорне повратне спреге у току мануелних активности
  • Поновно успостављање сензорних путева допринело би бољем управљању протезом, али и способности перцепције околине.
Поставка двосмерне протезе:
  • Површински електромиографски сигнал (сЕМГ) сигнал се добија из мишића ампутационог патрљка. Карактеристике се очитавају из сигнала, а класификатор предвиђа жељену класу излазне информације.
  • Одговарајућа наредба се прослеђује роботској шаци, која у складу с наредбом изводи жељени покрет.
  • Излазни сигнал се мери у роботским прстима. Овај сигнал обрађује уграђени процесор, који израчунава одговарајући стимулациони сигнал како би произвео жељени осећај. Овај сигнал се затим шаље до стимулатора, који испоручује стимулационе импулсе до испитаниковог ампутационог патрљка путем електрода.
Тест 1: Сензорна кутија и коцке
  • Сто је по средини подељен преградом високом 15 цм. Од испитаника се тражило да затворе своју роботску шаку кад год пожеле. Уколико су могли да осете предмет у њој, добили су инструкцију да чврсто обухвате предмет и помере га са леве половине стола на десну, пазећи на преграду по средини. Затим су спуштали предмет на другу половину стола и враћали се у почетни положај.
  • Уколико нису могли да осете предмет, испитаницима је наложено да поново отворе шаку и крену из почетка.
  • Свака проба је трајала два минута, у току које је додељен по један поен за сваку успешно пренету коцку. Осим тога, поен се додељивао сваки пут када би испитаник исправно проценио да је испустио предмет и предузео кораке да то исправи.
Тест 2: Производња различитих нивоа силе
  • У другом функционалном експерименту (производња различитих нивоа силе), роботска шака је постављена уз спољни динамометар (динамометар за шаку, Верниер, САД). Свака сила коју је произвела шака била је мерена сензором.
  • Испитаници су добили инструкције да затворе роботску шаку и произведу један од три нивоа силе (низак, средњи или висок).Наложено им је да се поуздају у сензорне информације како би проценили колики ниво силе производе и зауставе се кад сматрају да су постигли жељени ниво.
  • Изведено је најмање 30 понављања по испитанику за сваки тип експеримента.
Приказ резултата
  • Сви испитаници су могли да произведу три различита нивоа силе применом три шеме хвата (улнарни, палмарни и хват снаге)
  • У сложенијем функционалном задатку (“сензорне коцке”), од испитаника се тражило да што већи број коцки пребаце преко преграде стола у току два минута. Коцке нису увек биле стављене на длан роботске шаке, тако да су испитаници морали да се поуздају у свој вештачки осећај додира како би одлучили да ли да помере шаку ка другој страни стола. Средњи број грешака се смањивао из сесије у сесију како је расло и самопоуздање испитаника. У последњој сесији, није било забележених грешака.
  • Изазвани осећаји су се могли понављати и користити за управљање протезом.
Закључак и будући развој
  • Двосмерна контрола протезе, применом неинвазивне нервне стимулације за индукцију осећаја и вољну контролу над протезом на основу електромиографије, представља значајан напредак у области постојећих протетичких помагала.
  • Остаје да се изврше поређења са инвазивнијим решењима (која се могу имплантирати) и да она постане у потпуности носива.

Погледајте још

  • ПОВРШИНСКА ЕЛЕКТРИЧНА СТИМУЛАЦИЈА КАО ПОВРАТНА ИНФОРМАЦИЈА СА ПОДЛАКАТНЕ МИОЕЛЕКТРИЧНЕ ПРОТЕЗЕ ЗА ПОСПЕШИВАЊЕ КОНТРОЛЕ СИЛЕ ХВАТА

    Сазнајте више

    ПОВРШИНСКА ЕЛЕКТРИЧНА СТИМУЛАЦИЈА КАО ПОВРАТНА ИНФОРМАЦИЈА СА ПОДЛАКАТНЕ МИОЕЛЕКТРИЧНЕ ПРОТЕЗЕ ЗА ПОСПЕШИВАЊЕ КОНТРОЛЕ СИЛЕ ХВАТА

Спољни линкови

ЗОП ЗОП ЗОП ЗОП ЗОП ЗОП ЗОП ЗОП
ЗОП Увођење болничког информационог система финансирала је Европска унија кроз пројекат EU-IHIS