Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Makine sinirsel arayüzü ile çalışan protezleri eylemler üzerinde ajansı duygusu karakterizasyonu

7.9K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/58702

⸱

7 Ocak 2019

 ,  ,  ,  ,  , 

Bu makalede

Özet

Burada Ajansı duyusal sanal ya da robot protez eller denetimin üzerine geliştirilen duygusu karakterize bir protokol mevcut. Psikofizik soru formlarını Ajansı açık deneyimi yakalamak için istihdam edilmektedir ve zaman aralığı tahminleri (kasıtlı bağlama) örtülü olarak ajans duygusu ölçmek için istihdam edilmektedir.

Özet

Bu eser için açıkça kullanılabilir ve duyusal sanal ya da robot protez eller sinirsel-makine arayüzü (NMI) denetimin üzerine geliştirilen ajans duygusu örtülü olarak karakterize bir metodolojik çerçeve açıklar. Ajansı kendi varlık olarak bizim uzuvları ile gerçekleştirilecek eylemler ayırt temel bir oluşumdur. Gelişmiş üst ekstremite protezleri aynı algısal mekanizmaların dahil çabası, yapay bir kol daha yakından bacak kontrol için kullanıcının varolan bilişsel çerçeve içine entegre başlayabiliriz. Bu Kullanıcı kabul, kullanımı ve gelişmiş üst ekstremite protezleri etkin denetimini desteklenmesinde önemli etkileri vardır. Bu iletişim kuralı, katılımcılar sanal bir protez el kontrol ve onların önceden varolan NMIs aracılığıyla kinestetik duyusal geribildirim almak. Bir dizi sanal açgözlü görev gerçekleştirilir ve tedirginlikler sistematik kinestetik geribildirim ve sanal el hareketleri kullanılmaya başlanmıştır. İki ayrı ölçümlerini ajansı istihdam edilmektedir: psikofizik anket (açık deneyim ajansı yakalamak için) ve bir zaman aralığı tahmin Ajansı (kasıtlı bağlama) örtülü duygusunu yakalamak için görev kuruldu. Bu iletişim kuralı sonuçlarını (soru formu puanları ve zaman aralığını tahmin ediyor) ajansı oluşumu kapsamını ölçmek için analiz edilebilir.

Giriş

Robot protez giderek gelişmiş, ilgili duyusal geribildirim önemini büyümeye devam edecektir. Duyusal geribildirim nasıl insan algıladıkları, etkileşim ve hatta onların beden şemasına makineleri entegre etkiler. Son NMI teknikleri şimdi protez uzvu kullanıcılar ile sezgisel kontrol sağlamak ve elde etmek ile ilgili duyumları touch1,2,3,4,5,6 , 7 ve kinestezi (hareket anlamda)8,9 ' ....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Bu iletişim kuralı daha önce onaylanmış ve Cleveland Kliniği 's insan Araştırma Etik Komitesi kuralları izler.

1. donanım ve yazılım NMI

  1. Onlar bir hareketi gerçekleştirmek çalıştığınızda, onlar görmek ve bu hareketi tamamlamak sanal bir protez hissediyorum her Event'deki NMI kontrol ve geri bildirim kurmak.
    1. Bir el kinestetik algı katılımcının NMI aracılığıyla oluşturmak ve ne hissettiklerini göstermek katılımcı sahip olarak algılanan hareket kinematik yakalamak olduğu gibi ellerini kullanarak.
      Not: kinestetik algı kinematik karakterize teknikleri diğer works8 ' resimli ve bir veri eldiven veya bi....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Deneysel protokol bir duyusal sanal protez yolu ile onların NMI8 (Şekil 1) işletim üç amputee katılımcı ile gerçekleştirildi. Kurulum MuJoCo HAPTIX fizik motoru31kullanarak önceden programlanmış kinematik profilleri hareket kontrol edilebilir katılımcı sanal yardım kullanılır. Sanal el bir yerde dağınık şekilde eksik onların uzuv ile uyumlu katılımcıların önünde yatay bir monitörde görüntülenen. NMI kat.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Burada bir metodolojik çerçeve duyusal protezler ile NMIs çalışırken oluşmuş ajans deneyimi karakterize için sunulmuştur. Bu bağlamda, algı Şekil arka plan bilişsel işlemleri için fiziksel eylem arasında köprü olarak özellikle ilgili kuruluşudur. Bir katılımcının protez ve NMI aracılığıyla, biz doğrudan ajans duygusu kurmak anahtar unsurları bir dizi erişimi: niyet, motor çıkış ve hareket hissi. Gelişmiş protez uzvu denetlemek için önemi, bu çalışmada sağlanan araçları nasıl bu öğeleri üzerinde kullanıcının kont.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar ifşa gerek yok.

Teşekkürler

Yazarlar Madeline Newcomb şekil üretimi için onun katkıları için teşekkür etmek istiyorum. Bu eser bir NIH, yönetmen, ortak fon, Office aracılığıyla ABD vergi mükellefleri tarafından finanse edildi dönüştürücü R01 Araştırma Ödülü (grant #1R01NS081710-01) ve Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı (sözleşme sayısı N66001-15-C-4015 himayesinde Biyoloji teknoloji programı Müdürü ö. Weber).

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
LabVIEW 2015, Service Pack 1, Sürüm 15.0.1f2 64-bitNational Instruments, Austin, TX, ABDTam veya Pro SürümKinestetik geri bildirim ile sanal protez kontrolünü koordine etmenin yanı sıra deneysel koşulları sunmak ve verileri kaydetmek için LabVIEW'de özel bir yazılım yazdık.
8 Yuvalı, USB CompactDAQ ŞasiUlusal Enstrümanlar, Austin, TX, ABDcDAQ-9178
± 60 V, 800 kS/s, 12-Bit, 8-Kanal C Serisi Voltaj Giriş ModülüNational Instruments, Austin, TX, ABDNI-9221
100 kS/s/ch Eşzamanlı, ± 10 V, 4 Kanallı C Serisi Voltaj Çıkış ModülüNational Instruments, Austin, TX, ABDNI-9263
Özel Giyilebilir Kinestetik TactorHDT Global, Solon, OH, ABDN/ABu ürün özel olarak yapılmıştır. Kinestetik geri bildirim vermenin diğer yöntemleri, katılımcı sanal elin hareketleriyle gerçek zamanlı olarak hareket eden elin hissini hissettiği sürece kabul edilebilir.
MuJoCo Fizik Motoru, HAPTIX SürümüRoboti LLC, Redmond, WA, ABDmjhaptix150MuJoCo'nun daha yeni sürümleri de kabul edilebilir olmalıdır. MPL Tutucu Modelini kullandık.
Myobock Elektrotları, MyoBoy Pil Yuvasında Otto Bock EnergyPack tarafından desteklenmektedirOttobock, Duderstadt, Almanyaelektrotlar: 13E200=60
pil: 757B21
pil yuvası: 757Z191=2
Güçlendirilmiş, filtrelenmiş ve doğrultulmuş bir EMG veya nöral kontrol sinyali sağlayan herhangi bir kurulum kullanılabilir.

Kaynaklar

  1. Kuiken, T. A., Marasco, P. D., Lock, B. A., Harden, R. N., Dewald, J. P. A. Redirection of cutaneous sensation from the hand to the chest skin of human amputees with targeted reinnervation. Proceedings of the National Academy of Sciences. 104 (50), 20061-20066 (2007).
  2. Hebert, J. S., et al.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Protez El KontrolüKinestetik Geri BildirimSanal ProtezNiyet BağlamaPsikofiziksel AnketlerZaman Aralığı TahminiMotor NiyetAlgısal Geri Bildirim