Vibrotactile Uyaranların için İstemli motor Yanıtları güncelliği ve doğruluğundan değerlendirilmesi için bir yöntem

Summary

Bu makalede, bir insan katılımcı uyluk vibrotactile uyarıcısının uygulanmasının ve stimülasyon konumu ve frekans çeşitli kombinasyonları için katılımcının istemli tepki hassasiyeti ve reaksiyon zaman ölçümü için bir yöntem açıklanır.

Abstract

Yapay duyusal geri bildirim (ASF) sistemleri, alt ekstremite bozukluğu olan bireylerde kaybedilen propriyosepsiyonu telafi etmek için kullanılabilir. Bu ASF sistemlerinin etkili tasarımı, belirli geri besleme mekanizmasının parametrelerinin kullanıcı algısını ve uyaranlara tepkisini nasıl etkilediğinin derinlemesine anlaşılmasını gerektirir. Bu makale, insan katılımcılara vibrodokunsal uyaranlar uygulamak ve tepkilerini ölçmek için bir yöntem sunmaktadır. Dönen kütle titreşimli motorlar, katılımcının uyluğunda önceden tanımlanmış yerlere yerleştirilir ve özel donanım ve yazılım aracılığıyla kontrol edilir. Katılımcıların titreşimli uyaranlara istemli tepkilerinin hızı ve doğruluğu, araştırmacı tarafından belirlenen motor yerleştirme ve titreşim frekansı kombinasyonları için ölçülür. Burada açıklanan protokol, vibrotaktil uyaranlara basit bir ikili yanıt toplamak için basmalı düğmeler kullanırken, teknik, sırasıyla eklem açısı ve ağırlık taşıma oranlarını ölçmek için atalet ölçüm birimleri veya basınç sensörleri kullanılarak diğer yanıt mekanizmalarına genişletilebilir. Benzer şekilde, vibrotaktil uyaranların uygulanması, uyluk dışındaki vücut segmentleri için araştırılabilir.

Introduction

Yapay duyusal geribildirim (ASF) sık sık tehlikeye propriosepsiyon ya da diğer duyusal mekanizma telafi bireylere gerçek zamanlı biyolojik bilgi sağlama uygulama olarak tanımlanabilir. Bireylerin kez otonom sinir sistemi ⁴ istemsiz bir tepki vardı fiziksel süreçleri kontrol etmesini sağlayan, ^{3 -} ASF uzun fiziksel fonksiyon ve hareket ¹ yönlerini kurtarma yardımcı olmak için yaralı ya da engelli kişilerin rehabilitasyonu alanda kullanılmaktadır. ASF, biyomekanik biofeedback bir alt kategori, kinematik dengelemek ya da yürüyüş ile ilgili parametreleri ölçmek ve uygulamalı uyaran çeşit yoluyla bireye bu bilgileri iletişim kur....

Protocol

Aşağıdaki protokol Hollanda Bloorview Çocuk Rehabilitasyon Hastanesi Araştırma Etik Kurulu tarafından onaylanmıştır.

1. Motor Kalibrasyon

1. Bir USB bağlantı noktasını kullanarak bilgisayara mikro kartını takın.
2. Orijinal mikro yazılımı kullanarak, daire sağ ok ile gösterilen "Yükle" simgesini tıklayarak USB bağlantısını kullanarak kuruluna özel komut dosyası, "Motor_and_AccelerometerTest.ino" yükleyin.
   1. Titreşim düzeyi "analogWrite" komutunu kullanarak kapalı pozisyonunda motoru koymak için sıfıra ayarlanmış olduğundan emin olun. Kod "analogWrite (vibe1,0);" okumalısınız.
   2. mikro kodda, "vibe1" değişkeni başlatarak ilg....

Results

Şekil 4, tek bir motor bir 180 Hz titreşim frekansı PWM değerini tanımlayan kalibrasyon eğrilerini göstermektedir. primer frekans başak 180 Hz oluşana kadar% 50 görev döngüsü başlayarak, PWM değerleri tekrarlanır. Başarılı kalibrasyon denemeleri birincil titreşim frekansında net bir başak göstermesi gerekir. Ya da bir destek yüzeyine motorun motor ivme zayıf sabitleme açık bir sivri olmayan daha yaygın bir FFT neden olabilir. bağlar daha iyi bir bağlantı sağlamak için ayarlanabilir edildikten sonra bu d.......

Discussion

Bu protokolün amacı, vibrotactile ASF uygulamalarında stimülasyon parametreleri değerlendirmek için bir çerçeve sağlamaktır. Özellikle, kullanıcı sensorimotor cevabına titreşim frekansı, genliği, yer ve dizinin etkilerini inceler. Bu çerçeve üzerine inşa ve daha klinik açıdan böyle bir ortak bükme veya başka bir bacak ağırlık kayması olarak olabilir kullanıcı tepkisinin ilave veya alternatif türleri içerecek şekilde genişletilebilir. Bu tür değişiklikleri gibi eylemsiz ölçü birimlerini (lerle) veya basınç sensörleri gib.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Titreşimli Çağrı Cihazları Motorları	Hassas Mikro Sürücüler	Model 310-101	Madeni para eksantrik döner kütle motorları. İlgilenilen tüm konumları ve etkileşimleri test etmek için gerektiği kadar çok
Üç eksenli İvmeölçer	Boyut Mühendisliği	ADXL 335	Gelişmiş analog ivmeölçer. 500 ve nbsp; Hz bant genişliği, 3.5-15  V girişi. Hareket, eğim ve eğim ölçümünün yanı sıra titreşim ve şok algılama için tasarlanmıştır.
Arduino Uno	Arduino	DEV-11021	Üç eksenli ivmeölçer ile iletişim kurmak için mikrodenetleyici kartı
Arduion Mega 2560	Arduino	DEV-11061	Titreşim motorlarıyla arayüz oluşturmak için mikrodenetleyici kartı.
LabVIEW	Ulusal Aletler Motorları		kontrol etmek ve ivmeölçer sinyallerini görüntülemek için kullanılan veri toplama yazılımı
Arduino IDE Yazılımı	Arduino	v. 1.6.5
Buton	Köprüleri	Buddy Button	2.5  içinde/6.35  İşitsel bir tıklama ve dokunsal geri bildirim sağlayan CM aktivasyon yüzeyi.
İsteğe bağlı:
Özel dokunsal motor sürücüsü	Texas Instruments	DRV2605L	Adım 1'de açıklanan tüm amplifikasyon devresini değiştirmek için kullanılabilir.
Esnek giyilebilir gonyometre	Biyometri Ltd.	SG110	Uyaranlara yanıt olarak eklem hareketini ölçmek için basma düğmesi yerine kullanılabilen iki hareket düzlemine kadar açıları ölçmek için çift eksenli esnek gonyometreler. www.biometricsltd.com/gonio.htm