No/VOL: 11/2024 Page no. 6
Authors: Bartosz Wieczorek , Łukasz Warguła , Łukasz Gierz , Olga Zharkevich , Tatyana Nikonova , Maciej Sydor :
Title: Analiza elektromiograficzna mięśni kończyn górnych do automatycznej kontroli napędu wózka inwalidzkiego
Abstract: Wyposażenie wózków inwalidzkich z napędem ręcznym w dodatkowe napędy wspomagające łączy zalety wózków ręcznych i elektrycznych. Wymaga to jednak opracowania nowatorskich strategii automatycznego sterowania dla takich systemów napędu wspomagającego. Nasze podejście polega na regulowaniu intensywności wspomagania za pomocą sygnałów elektromiograficznych (EMG) jednego kończyny górnej, co znacznie upraszcza system sterowania. Wyzwaniem jest jednak asymetria pomiędzy działaniami prawej i lewej kończyny. Aby rozwiązać ten problem, postanowiliśmy zidentyfikować grupę mięśni kończyny górnej wykazującą najmniejszą asymetrię napędową pomiędzy lewą i prawą stroną, określając w ten sposób najbardziej odpowiedniego kandydata do kontrolowania napędu wspomagającego wózka inwalidzkiego. Badanie obejmowało standardowy wózek inwalidzki z napędem ręcznym i jednego pełnosprawnego uczestnika. Aktywność mięśni każdej kończyny górnej podczas poruszania się wózkiem inwalidzkim mierzono za pomocą aparatury EMG. Na każdej kończynie górnej wykonano pomiary dla ośmiu mięśni: dwugłowego ramienia (A), trójgłowego ramienia (B), nadkłykcia przyśrodkowego (C), prostownika promieniowego długiego nadgarstka (D), nadkłykcia przedniego (E), nadkłykcia tylnego (F), mięśnia czworobocznego (region środkowy) (G) i podłopatkowego (H). Analizowano średni maksymalny sygnał EMG każdego mięśnia na podstawie sześciu cykli napędu wózka inwalidzkiego. Badania wykazały, że asymetria wartości sygnału EMG dla kończyny lewej i prawej może wahać się od 15% do 53%, w zależności od badanego mięśnia. Grupy mięśni charakteryzujące się małą wartością różnicy EMG najlepiej nadają się do sterowania napędem w oparciu o sygnał EMG z pojedynczej kończyny. Mięsień D wykazywał najmniejszą asymetrię mięśniową. Wyniki te sugerują, że sygnały tego mięśnia mogą skutecznie regulować intensywność wspomaganego napędu wózka inwalidzkiego.
Key words: technologia wspomagająca, napęd hybrydowy, asymetria mięśni, lateralność