《中國人工智慧學會通訊》 2 14 康復機械人

2021-09-23 04:52:32 字數 1184 閱讀 3325

**機械人是近年來興起的一種運動神經****技術,屬於醫療機械人的乙個重要的分支。**機械人不僅提供了有效的**手段和完善的評估方案,而且為深入研究人體運動**規律,以及大腦與肢體的控制、影響關係提供了另一種有效途徑。

使用機械人輔助**可以提高效率和訓練強度,比常規的**手段更有潛力。目前,國際上眾多的研究機構和**機構都爭相在神經**機械人方面進行開發和產品化研究。機械人輔助神經**和運動訓練已經成為了**技術的最主要發展趨勢。

具有代表性的**機械人有華盛頓大學開發的7 自由度的上肢**機械人 caden-7 [1] ,可以實現肩部的伸 / 屈、旋內 / 外、大臂旋轉、肘屈 / 伸、前臂轉動、腕關節屈 / 伸、外展 / 內斂等。基於內建的資料庫管理,定義日常生活活動中上肢的運動學和動力學引數,通過工作空間分析、關節運動範圍,並結合考慮上肢的生理學和解剖學特點,實施**訓練方案。

瑞士皇家理工學院與 balgrist 大學附屬醫院合作開發的 6 自由度上肢**機械人 armin [2] ,能夠實現整機的上下平動、肩旋內 / 外、大臂轉動、肘屈 / 伸、肩部屈 / 伸、前臂轉動等運動。隨後又與ljubljana 大學合作研製的 arminii [3] ,增加了腕關節屈 / 伸運動,實現了 7 個自由度運動,並且為患者提供重力補償、協助肩關節和肘關節進行復合運動。

虛擬實境是**機械人應用中的一項重要技術,利用物聯網搭建的虛擬環境,部分或全部去掉現實中的真實環境,利用感測即運動跟蹤技術實現使用者與虛擬世界的互動。虛擬實境技術為****提供了重複練習、成績反饋、維持動機三個關鍵環節的技術手段,設定合理的虛擬環境及有效的資訊反饋,患者可以對自身狀況進行客觀評估,從而大大提高了**訓練的效果。

為了實現感覺資訊的神經反饋,**機械人需要實時地獲取接觸、握力、溫度等感覺資訊,然後把這些資訊通過適當的方式反饋給患者大腦,將患者的主觀運動意識與客觀獲取的感覺資訊融合。如何實現感覺資訊的精確神經反饋是**機械人進一步研究亟需解決的問題,肢體運動神經分布重建是核心技術之一,將殘留的臂叢神經移植到人體肌肉(靶點肌肉)或者吻合到替代神經從而實現對缺失運動功能訊號源的重建。

比如,對於肩部截肢者,將殘留臂叢神經移植到胸部肌肉,經過數月的生長,臂叢神經便會在胸部肌肉內重建。當截肢者通過「意識」做幻影手臂的某一動作時,運動指令會通過臂叢神經傳遞至胸部肌肉並引起胸部肌肉收縮。採集胸部肌肉的表面肌電訊號並解碼分析,就可**截肢者的手臂運動意圖,實現對多自由度假肢的神經控制。外骨骼機械人與穿戴者有著緊密的聯絡,機械人必須準確、快速地判斷穿戴者的運動意圖並做出決策。

《中國人工智慧學會通訊》 2 24 結 果

我們將人類 bpl 以及其他模型在 5 個概念學習任務上的結果並列進行對比,檢驗僅從乙個或一些樣例得到的不同形式的泛化 見圖 5 的樣例任務 所有的行為實驗都是通過亞馬遜土耳其機械人 mechanical turk 進行的,實驗的詳細流程請參考 s5 章節。主要實驗結果總結在圖 6 中,額外的殘缺分...

《中國人工智慧學會通訊》 3 28 討 論

近年來,各種型別的 機械人層出不窮,人機互動控制策略對於 機械人實現臨床應用意義重大。通過上文的回顧分析,可以看出,現有人機互動控制依然存在如下問題。目前還不存在一種通用的人機互動控制策略。針對患者損傷部位及損傷程度採用合適的控制策略是常規的方案,但正如前文所述,現有 機械人系統的互動控制系統通常缺...

《中國人工智慧學會通訊》 1 32 詞嵌入

在此基礎上,也有研究者關注如何利用已有的知識庫來改進詞嵌入模型。wang 等人 5 結合知識圖譜和未標註語料在同一語義空間中來聯合學習知識和詞的向量表示,這樣可以更有效地實體詞的嵌入。rothe等人 6 直接利用 wordnet 知識庫的詞和語義集的關係來學習詞嵌入,能更好地利用已有的知識庫。該 獲...