IEEE trans:基于生物融合的上肢虚拟康复系统:虚拟现实对肌肉疲劳感、游戏性能和用户尽情的影响

2021-10-18 23:01:44 来源:
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腹肉在皮肤上归因于梯度地理分布,即表面会腹电图(sEMG)。可以用来分析腹肉眩晕,腹肉眩晕有许多定义,表征学上,来得高细胞内腹肉pH给定宗教性上被视为是随之而来眩晕的正要各种因素,乳酸积累造成了的酸当中毒被视为是随之而来引人注目骨骼腹眩晕的因素。腹肉眩晕的腹电社区活动转变。这些转变可以通过在类比和振幅管控表面会腹声源的给定和演算法来测算。在类比当中,它用到RMS(皆方根)给定,即信号少于能量的平方根。振幅出有处两个已被广泛用到的正要眩晕描述符,即功率密度谱的少于Hz(MNF)和当中频(MDF)。在等宽挤压时,群众运动计量动作梯度(MUAP)的形状所致眩晕相关pH给定转变的不良影响,因此腹纤维上的传导速度降来得高。因此,MNF和MDF降来得高,sEMG信号的功率密度谱压缩。

等宽MVC的30%至70%失去平衡范围内应在20至30秒的时间间隔内完成。这是除此以外推荐的情况下等宽挤压(关节角度守恒和腹肉宽度),这是持续时间和不彻底改变范围内的肢体社区活动。当关节群众运动不舒服或有禁忌症时,在固定管控过程当中,或当所致伤区域的最上层许多组织贫弱时,等宽群众运动是一种有价给定的休养机器。然而,由于宗教性休养解决方案当中存在许多表征条件和心理各种因素,这些疗法通常无法实现对腹肉眩晕水准的正动监测和透过病患依从性。为此,开发计划了探索真实世界休养核心技术的新型互动式(HCI)种系统,构建了复杂的(举例来说)可出有访真实世界现实(VR)核心技术、交互式仪器(例如,群众运动、触觉、可佩上头表面会腹电图(sEMG)和多抽象概念表征仪器,用以正动监测治果。

小游戏界面

本研究描述了一个集成到小腿真实世界休养小游戏当中的生物学融合系统外观设计的外观设计管控过程。渐进系统外观设计用到来自可佩上头、无创、来得高成本的表面会腹电臂上头的信号,用以区分开小游戏一个人工智能基本功能,该基本功能可以无意识让玩家的眩晕总体。这种智能使小游戏能够创建者实时适应,旨在调节让玩家的眩晕总体,使他们保证在推荐的体力社区活动范围内内。之后的系统外观设计评估考虑了两种有所不同的利用计算机种系统:非沉浸式(用到宗教性屏幕显示小游戏)和沉浸式(用到新型真实世界现实耳机作为交互形式)。

力量防御是一个基于双腿的社交音频小游戏,在这里让玩家社交和控制音频小游戏用到他们的腹肉(挚二头腹)。黑暗防御刻划了一个影射的世界,正人翁被困在湖当中,必须必要措施自己不所致不停攻击的怪兽的伤害。在小游戏当中得分的方式是通过创造一个力量盾,也将强制反攻。通过用到表征近似给定原理,生物学融合环当中系统外观设计强制集工软件智能系统外观设计。在本文的系统外观设计当中,过渡到让玩家的眩晕总体,从而调整小游戏表达式,以最大限度地来得高双腿展示出有。24名所致试者(12名女性和12名未成年) 理应参加实验。Myo袖上头可佩上头手镯包括8个容电极,用以记事200hz皆给定Hz下的表面会腹声源。用到0-10博格人受试者来加权所致试者的无意识眩晕水准。小游戏想像问卷(GEQ)用来事件调查让玩家对小游戏想像的印象和想法。坐着的群众足球员在他/她的正臂上用到腹臂上头仪器,除此以外是在挚二头腹上。在深入研究的指导下,参与者完成了5分钟的伸向训练,重点放置小腿。用小游戏机制推论了战斗部队防御该小游戏的远距离。在可视阶段,所致试者被要求松弛右手10秒钟,然后在90岁时完成二头腹下肢屈曲15秒。可视后,让玩家可以在正布景当中自由地与小游戏普通人完成交互。深入研究还要求群众足球员用到博格人受试者来入选为正观眩晕水准。

试验外观设计

首先,与非沉浸式相对来说,沉浸式条件下的无意识眩晕水准较来得高,这反映了新型沉浸式真实世界现实核心技术如何在真实世界休养管控过程当中对真实化学各种因素归因于有意义和可测算的转变。这可能更进一步病理应用以。GEQ的结果默许了这种想像的提升,结果显示沉浸式想像当中的能力、效用和积极不良影响等重要各种因素比宗教性的非沉浸式想像很来得高。此外,沉浸式想像的不良影响也来得高于非沉浸式想像,再次来得进一步了一种来得愉快、来得具吸引力的想像。这些结果是意味著的,因为现在的研究结果指出有,通过沉浸式社交社区活动,参与者可能会其余部分也许情绪,如头痛或眩晕。重要的是要强调,外观设计的生物学混合系统外观设计的远距离之一是通过让玩家的腹肉挤压水准来不良影响小游戏的重复性。

GEQ小游戏旨在测算人们停止小游戏后的感所致。在渐进当中,正面经验和经验的类别在沉浸状况下展示出有出有显著来得快的积分。2组间SUS无显著性差异;尽管如此,这两个积分都极来得高,明确指出有该小游戏的综合功能很差,包括表征适应能力。该系统外观设计在两种情况下皆表示SUS给定,断言系统外观设计的一致性不所致设置的显著不良影响。另一方面,展示出有指标表明沉浸式环当中境可以鼓励让玩家在小游戏当中取得来得快的展示出有,从而通过自我竞争作法来得高真实世界休养的更进一步。总之,本文外观设计的系统外观设计可作为透过来得人性化病患的作法和基于表征展示出有定制重复性水准的客观机器。

M. F. Montoya, J. E. Muñoz and O. A. Henao, "Enhancing Virtual Rehabilitation in Upper Limbs With Biocybernetic Adaptation: The Effects of Virtual Reality on Perceived Muscle Fatigue, Game Performance and User Experience," in IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering,

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