論文の概要: Multi-feature Compensatory Motion Analysis for Reaching Motions Over a Discretely Sampled Workspace
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.05871v1
- Date: Fri, 23 Aug 2024 19:39:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-15 05:31:27.769115
- Title: Multi-feature Compensatory Motion Analysis for Reaching Motions Over a Discretely Sampled Workspace
- Title（参考訳）: 離散サンプリング作業空間上のリーチ動作に対する多機能補償運動解析
- Authors: Qihan Yang, Yuri Gloumakov, Adam J. Spiers,
- Abstract要約: 上肢補綴における手首などの機能的腕関節の欠如は、補償運動を引き起こす。
この研究は、個別にサンプリングされた7*7 2Dグリッドに到達した被験者の最終ポーズにおける補償運動を分析した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.004501184476518
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The absence of functional arm joints, such as the wrist, in upper extremity prostheses leads to compensatory motions in the users' daily activities. Compensatory motions have been previously studied for varying task protocols and evaluation metrics. However, the movement targets' spatial locations in previous protocols were not standardised and incomparable between studies, and the evaluation metrics were rudimentary. This work analysed compensatory motions in the final pose of subjects reaching across a discretely sampled 7*7 2D grid of targets under unbraced (normative) and braced (compensatory) conditions. For the braced condition, a bracing system was applied to simulate a transradial prosthetic limb by restricting participants' wrist joints. A total of 1372 reaching poses were analysed, and a Compensation Index was proposed to indicate the severity level of compensation. This index combined joint spatial location analysis, joint angle analysis, separability analysis, and machine learning (clustering) analysis. The individual analysis results and the final Compensation Index were presented in heatmap format to correspond to the spatial layout of the workspace, revealing the spatial dependency of compensatory motions. The results indicate that compensatory motions occur mainly in a right trapezoid region in the upper left area and a vertical trapezoid region in the middle left area for right-handed subjects reaching horizontally and vertically. Such results might guide motion selection in clinical rehabilitation, occupational therapy, and prosthetic evaluation to help avoid residual limb pain and overuse syndromes.
- Abstract（参考訳）: 上肢補綴における手首などの機能的腕関節の欠如は、ユーザの日常活動における補償運動を引き起こす。
様々なタスクプロトコルや評価指標について,これまで補償動作が研究されてきた。
しかし, 従来のプロトコルにおける移動目標の空間的位置は標準化されておらず, 研究間で比較不能であり, 評価基準は初歩的であった。
この研究は、個別にサンプリングされた7*7 2Dグリッドに到達した被験者の最終ポーズにおける補償運動を分析した。
当科では, 腕関節の拘束により, 上顎義肢を模擬する制動装置を装着した。
合計1372のポーズが分析され、補償指標が厳格な報酬水準を示すために提案された。
この指数は、共同空間位置解析、共同角度解析、分離性解析、機械学習(クラスタリング)分析を組み合わせたものである。
個別解析結果と最終補償指数を,ワークスペースの空間的レイアウトに対応するヒートマップ形式で提示し,補償運動の空間的依存性を明らかにした。
以上の結果より, 左右方向の左右方向の左右方向の左右方向の左右方向の左右方向の左右方向の左右方向の左右方向の左右方向の左右方向の上下方向の上下方向の台座方向の台座方向の動きが, 左右方向の台座方向の台座方向の台座方向と左右方向の台座方向の台座方向の台座方向の上下方向の台座方向の動きが示唆された。
このような結果は, 臨床リハビリテーション, 職業療法, 補綴的評価における運動選択を誘導し, 残肢痛や過剰使用症候群の回避に役立つ可能性がある。
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