对于患有脑卒中等神经损伤的人来说,由于新上肢的协调性和强度降低,每天的任务都可以延长这些问题推动了机器人设备的发展,以帮助提高它们的能力然而,这些辅助设备的性质可能会有问题,尤其是在演奏乐器等复杂任务中
第一只机器人伸出“手”,为中风患者提供希望该软件由佛罗里达大西洋大学工程与计算机科学学院的研究人员开发,它使用了服装集成技术来提高手的灵活性
将柔性触觉传感器、软启动器和AI相结合,这款机器人首次“感受”到了正确版本和正确版本之间的差异,并将这些功能组合到了单手外骨骼中
ErikEngeberg博士说:“演奏钢琴需要复杂而高强度的动作,学习任务包括恢复和训练特定的动作或技能。”D高级作者,FAU海洋与机械工程部工程师,工程与计算机科学学院院士,复杂系统与脑科学研究中心成员,FAUStiles Nicholson脑研究所成员“我们的机器人手套由柔软、灵活的材料和传感器组成,为个人学习和获得运动能力提供了支持和帮助。”
研究在医用手套指尖上集成的专用传感器阵列与以前的外骨骼不同,这项新技术提供了精确的力量和指导,以恢复演奏所需的精细手指运动通过监测和响应用户的移动,BoticGlove提供实时反馈和调整,使他们更容易掌握正确的移动技术
为了展示Boticglove的能力,研究人员编写了一个程序,以了解钢琴演奏的著名曲目“MaryHadaLittleLamb”的正确版本和正确版本之间的差异为了引入性能的变化,他们创建了一个12种不同类型的错误的工具,这些错误可能发生在注释的开始阶段,或者是由于剩余或已过期而导致的错误,这些错误持续到01,02或03秒倾向于不同的歌曲变化由三组三种变化组成,每个变化加上正确的歌曲播放而没有错误
为了对歌曲变异进行分类,随机森林(RF)、K-最近邻(KNN)和人工神经网络(ANN)算法利用指尖中活动传感器的数据进行了研究感觉到这首歌的正确版本和正确版本之间的差异是由Boticglove独立完成的,while或由一个儿子完成的将这些算法的准确性进行比较,以分类有和没有人类主题的校正和校正变量
发表在《机器人前沿》杂志和《AI》杂志上的研究结果表明,Ann算法具有97年以来最高的分类能力与人类受试者相比分别为13%和9460%不包括受试者该算法成功地确定了错误的百分比,并确定了超时的关键压力测试这一定义大大提高了智能机器人手套的潜力,有助于那些能够像演奏乐器一样学习和掌握技能的人
研究人员设计了一种使用3D打印的聚乙烯酸支架和水凝胶支架的生物手套,以将电子致动器集成到一个符合用户要求的耐用设备中制造过程是新的,可以使用3D扫描技术或CT扫描对两名患者进行定制,以找到唯一的子宫肌瘤
Engeberg说:“我们的设计是一个非常简单的设计,因为所有的执行器和传感器都被组合到一个成型过程中。”“重要的是,尽管这项研究的应用是为了播放歌曲,但该方法可以应用于日常生活中的日常任务,并且该设备可以为每位患者定制合适的心肺功能调节程序。”临床医生可以使用这些数据来制定个性化的治疗计划,以弥补患者的弱点,这些弱点可能会表现出他们自己对某项运动的看法,这些看法是一致的,可以用来确定哪些运动功能需要改进随着患者的进步,可以通过康复和类似疾病的进展来制定更多具有挑战性的方案,为改善提供一条明智的途径
“Engeberg教授开发的这项技术和其他研究成果改变了神经肌肉的功能,并降低了肌肉的功能。”D法国工程与计算机科学学院院长“尽管已经在钢琴上使用了其他软机器人执行器,但我们的机器人手套是唯一一个证明有能力‘发现’这首歌的正确版本和正确版本之间的差异的执行器。”
研究作者:第一作者、博士林茂华D大学生RudyPaul,农业学生;和MoaedAbd,PhD大学毕业生;全部来自法国工程与计算机科学学院;詹姆斯琼斯,博伊西州立大学;DarrylDieujuste,FAU工程与计算机科学学院助理;和HarveyChim,MD佛罗里达大学整形外科和重建外科部门的专业人员这项研究得到了国家生物医学成像和生物工程研究所、国家卫生研究所、美国国家卫生研究院和国家科学基金会的支持这项研究得到了来自FAU工程与计算机科学学院和FAU传感与嵌入式网络系统工程研究所(I-SENSE)的部分支持
来源:
Materials provided by
Florida Atlantic University. Original written by Gisele Galoustian.
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参考:
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