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一種低成本傳感器手套的研制
來源:delsys表面肌電腦電分析系統_EMG_EEG_人因工程 | 發布時間:2019/8/2 10:10:30 | 瀏覽次數：
一種低成本傳感器手套的研制與評價 Reinhard Gentner1,2和Joseph Classen1 1德國烏爾茨堡大學神經學系人體皮質生理和運動控制實驗室，D-97080，烏爾茨堡 2德國慕尼黑工業大學測量系統和傳感器技術研究所，D-80333 Muenchen 摘要 測量手指運動的傳感器手套是客觀評估運動參數和新的康復策略的一個有前途的工具。本文介紹并評價了一種新型的低成本傳感器手套，該手套配有電阻式彎曲傳感器。為了優化測量精度（量化為快速恒定彎曲后傳感器信號的穩定性），并增加傳感器的線性度，將校準時間從幾分鐘縮短到10秒左右，對電阻式彎曲傳感器進行了改進。5名受試者的組內相關系數（ICC）為0.93±0.05，平均標準偏差為1.59°，總誤差為4.96°，與先前評估的傳感器手套相當。通過用戶反饋問卷評估的用戶接受度和適用性很高。因此，只要稍加修改，電阻式彎曲傳感器就可以準確評估人的手指運動。低材料成本（<500美元）和簡單的制造使得該解決方案在研究、臨床和康復環境中的廣泛應用變得有趣。 介紹 了解人類手指運動的控制對于解釋中樞神經系統損傷后的缺陷和制定康復策略至關重要。為了達到這種理解，傳感器手套被用來記錄和分析健康受試者的自愿手指運動（例如（Boesnach等人，2004年；Jerde等人，2003年；Lang和Schieber，2004年a；Mason等人，2001年；Santello等人，1998年；Weiss和Flanders，2004年））和PA。Tients（Lang和Schieber，2003年，2004年b）。此外，我們還發現，由運動皮層的經顱磁刺激（TMS）引起的手指運動揭示了對運動系統運行的新見解（Classen等人，1998；Gentner和Classen，2006），并可能補充基于傳感器手套的康復系統（AdamOvich等人，2004年；Holden，2005年）。 然而，傳感器手套尚未廣泛地融入臨床實踐。這可能部分是由于現有傳感器手套的技術特性造成的。理想情況下，傳感器手套應允許精確測量（傳感器信號的穩定性、運動的重復性）、易于使用（在穿衣服、脫毛和使用過程中舒適）、快速校準、適用于左手和右手以及不同的手尺寸，并與OT兼容。她的神經科學方法，如TMS。最后，它應該很容易負擔得起，因為高昂的成本可能會妨礙它的廣泛使用。 幾個集團和公司已經開發（例如（Hommel等人，1994；Simone等人，2007；Tsagarakis等人，2006；Williams等人，2000））、商業化（例如，5dt數據手套、CybergLove®II、X-IST數據手套、HumanGlove、Power手套、P5手套、傳感器手套II、VPL數據手套或DG5 vhand）或E經過評估（Dipietro等人，2003年；Kessler等人，1995年；Mentzel等人，2001年；Wise等人，1990年）過去15年中不同的傳感器手套。其中，Simone及其同事開發的“傳感器手套”對于使用低成本電阻彎曲傳感器（flexpoint、draper、ut、USA）非常值得注意。在他們的設計中，用雙面醫用級膠帶將5個傳感器（3英寸長）分別嵌入塑料護套和Lycra套管連接到掌指關節（Simone等人，2007年）。盡管有合理的穩定性和重復性結果，但這些傳感器的缺點是傳感器信號和彎曲角度之間的非線性關系，每個傳感器需要耗時校準（5個傳感器約8分鐘）。 在這里，描述和評估了一種新型的傳感器手套，裝備了相當多的電阻彎曲傳感器，10個用于記錄彎曲，4個用于記錄外展運動。此外，為了提高測量精度和提高傳感器線性度，對傳感器進行了改進。WISE及其同事介紹的重復性試驗（WISE等人，1990年）與其他手套設計相比得出了相似的精度結果（Dipietro等人，2003年；Simone等人，2007年；WISE等人，1990年）。因此，傳感器線性化校準時間從幾分鐘縮短到約10秒。由于手套是在德國烏爾茨堡大學開發的，所以被稱為手套。 方法 這項研究得到了德國烏爾茨堡大學倫理委員會的批準，并獲得了所有參與者的書面知情同意。 傳感器評估和修改 我們評估了電阻式彎曲傳感器（flexpoint，draper，UT，USA；2
 
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