تخمین گشتاور مطلوب مچ پا هنگام راه رفتن با استفاده از الکترومایوگرافی و شبکه های عصبی NARX

با توجه به رفتار غیرخطی و دینامیک متغیر با زمان عضله، لزوم بکارگیری راهکارهای کنترلی در تحریک الکتریکی عملکردی (FES)مشهود است. وجود تاخیر زمانی محدود بین اعمال تحریک و ایجاد انقباض در عضله، اهمیت پیش بینی را بطور خاص مطرح میسازد. یکی از روش های تخمین و پیش بینی مشخصات سینماتیکی استفاده از الکترومایوگرافی است. بین فعالیت الکتریکی عضلات و فعالیت مکانیکی آنها تأخیر زمانی وجود دارد و فعالیت الکتریکی مقدم است بنابراین با در اختیار داشتن فعالیت الکتریکی عضلات (EMG)، فعالیت مکانیکی (گشتاور) آنها قابل پیش بینی خواهد بود. هدف این مقاله ارائه یک مدل پیش بین مبتنی بر شبکه عصبی بازگشتی برای پیش بینی گشتاورمطلوب مچ پا با استفاده از الکترومایوگرافی است. بدین منظور بطور همزمان سیگنال الکترومایوگرام سطحی از عضلهتیبیالیس آنتریور و همچنین گشتاور ایزومتریک مچ پا ثبت شده ، سپس با استخراج الگوی فعالیت عضلات، داده هایآموزش شبکه بدست آمد. کارایی شبکه عصبی بازگشتی نارکس با ساختار سری و سری-موازی ارزیابی و با یکدیگرمقایسه شد. ارزیابی کمی عملکرد شبکه نشان می دهد که شبکه عصبی نارکس با ساختار سری-موازی با دقت بیشتریگشتاور مطلوب مچ پا را پیش بینی می کند.

کلیدواژه ها:

تأخیرالکترومکانیکی ، الگوی فعالیت عضلات ، شبکه عصبی نارکس ، تحریک الکتریکی عملکردی