《基於觸覺誘發表面肌電的觸覺再現檢測方法研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由朱旻擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於觸覺誘發表面肌電的觸覺再現檢測方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：朱旻
- 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
人機互動觸覺再現研究中，檢測真實觸覺與虛擬觸覺的觸覺神經興奮狀態，客觀分析觸覺刺激的電生理功效，一直是國內外研究機構感興趣的課題。目前，人機互動領域的主要方法是根據使用者主觀感覺調整觸覺刺激，使虛擬觸覺接近真實觸覺。然而主觀調整觸覺刺激，不同時間和不同人體，主觀感覺存在差異，這導致觸覺再現缺乏普適性和實時性。即使採用微電極或探針刺入神經的檢測方法，又會導致痛覺干擾觸覺感覺。因此，本項目根據觸覺誘發肌電變化的原理，採用皮膚表面陣列電極獲取微弱的表面肌電，通過提取與觸覺刺激和神經興奮關聯的表面肌電特徵，間接獲取觸覺神經信號。再運用時頻分析、統計模式識別、集成學習等方法，探索體表觸覺刺激與觸覺誘發表面肌電之間的的關在線上理，構建基於觸覺誘發表面肌電的觸覺再現檢測方法。本項目的預期成果，將為觸覺再現的電生理檢測提供體表檢測技術和理論方法，為運用電生理學分析人機互動領域的觸覺再現提供新的研究途徑。
結題摘要
項目背景：分析觸覺刺激的電生理信號，能夠定量分析人機互動虛擬觸覺功效。目前，人機互動領域主觀調整觸覺刺激導致觸覺再現缺乏普適性和實時性，即使採用探針刺入神經的檢測方法，又會導致痛覺干擾觸覺感覺。因此根據觸覺誘發肌電變化的原理，通過提取與觸覺刺激力和神經興奮關聯的表面肌電特徵，間接獲取觸覺神經信號，運用電生理學分析人機互動領域的觸覺刺激功效。首先研究動物模型（大鼠）指尖刺激與正中傳入神經的關聯性，進一步分析人體模型的指尖刺激與表面肌電，最後研究膝關節手術病人大腿力刺激與表面肌電的關在線上理。重要結果：（1）研發出兩套檢測觸覺刺激裝置，一套用於檢測動物模型的觸覺刺激與正中神經放電，一套用於檢測人體指尖觸覺刺激與表面肌電。（2）獲得動物模型（大鼠）指尖刺激與正中傳入神經的關聯性結果；（3）獲得人體模型的指尖觸覺刺激與表面肌電關聯性結果；（4）臨床套用，主要為：外力刺激膝關節鏡手術病人大腿肌肉，採集關聯表面肌電，運用表面肌電特徵值提取，研究獲得表面肌電-肌肉功能檢測檢測方法，實現對膝關節鏡手術病人的肌肉觸壓功能檢測。 關鍵數據：當指尖刺激力在2.4-4.4N，刺激力頻率為1-5Hz時，關聯肌肉的表面肌電信號強度呈相應的線性變化，上述研究及成果為定量同步檢測觸覺刺激力與表面肌電信號，提供了一種新的科學研究途徑。
