Un nuevo protocolo de rehabilitación de muñeca-antebrazo que integra la biomecánica humana y el aprendizaje automático basado en SVM para la estimación de la fatiga muscular
Autores: Bouteraa, Yassine; Abdallah, Ismail Ben; Boukthir, Khalil
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un nuevo protocolo de rehabilitación de muñeca-antebrazo que integra la biomecánica humana y el aprendizaje automático basado en SVM para la estimación de la fatiga muscular
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Sistema de rehabilitación
Muñeca
Antebrazo
Modelo dinámico
Fatiga muscular
Señal de electromiografía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
En esta investigación, se desarrolló un nuevo sistema de rehabilitación remota que integra un robot conectado basado en IoT destinado a la rehabilitación de muñeca y antebrazo. De hecho, se desarrolló el modelo matemático de las articulaciones de muñeca y antebrazo e se integró en el controlador principal. El nuevo protocolo de rehabilitación propuesto consta de tres sesiones principales: la primera está dedicada a la extracción de los componentes pasivos del modelo dinámico de la biomecánica muñeca-antebrazo, mientras que los componentes activos se extraen en la segunda sesión. La tercera sesión consiste en realizar ejercicios continuos utilizando el modelo dinámico determinado de las articulaciones antebrazo-muñeca, teniendo en cuenta el torque generado por la fatiga muscular. El objetivo principal de este protocolo es determinar el nivel de estado de la muñeca afectada y, sobre todo, proporcionar un modelo dinámico en el que se combinen el torque generado por el robot y el torque suministrado por el paciente, teniendo en cuenta las limitaciones de la fatiga. Se diseñó un clasificador de Máquina de Vectores de Soporte (SVM) para la estimación de la fatiga muscular basado en las características extraídas de la señal de electromiografía (EMG) adquirida del paciente. Los resultados muestran que el sistema de rehabilitación desarrollado permite una buena progresión del rango de movimiento de la articulación, así como de los torques resistivos-activos.
Descripción
En esta investigación, se desarrolló un nuevo sistema de rehabilitación remota que integra un robot conectado basado en IoT destinado a la rehabilitación de muñeca y antebrazo. De hecho, se desarrolló el modelo matemático de las articulaciones de muñeca y antebrazo e se integró en el controlador principal. El nuevo protocolo de rehabilitación propuesto consta de tres sesiones principales: la primera está dedicada a la extracción de los componentes pasivos del modelo dinámico de la biomecánica muñeca-antebrazo, mientras que los componentes activos se extraen en la segunda sesión. La tercera sesión consiste en realizar ejercicios continuos utilizando el modelo dinámico determinado de las articulaciones antebrazo-muñeca, teniendo en cuenta el torque generado por la fatiga muscular. El objetivo principal de este protocolo es determinar el nivel de estado de la muñeca afectada y, sobre todo, proporcionar un modelo dinámico en el que se combinen el torque generado por el robot y el torque suministrado por el paciente, teniendo en cuenta las limitaciones de la fatiga. Se diseñó un clasificador de Máquina de Vectores de Soporte (SVM) para la estimación de la fatiga muscular basado en las características extraídas de la señal de electromiografía (EMG) adquirida del paciente. Los resultados muestran que el sistema de rehabilitación desarrollado permite una buena progresión del rango de movimiento de la articulación, así como de los torques resistivos-activos.