Mérnöki alapú mérlegértékelési és képzési platform (BATP)

Ez a tanulmány két konkrét célt tartalmaz: SA-1) Egyenlegértékelési és képzési platform (BATP) kidolgozása a meglévő BRT alapján; és SA-2) A BATP Assessment Module teszt-újrateszt megbízhatóságának és a Training Module motoros tanulási hatásának értékelése.

Az 1. SA-1.1 konkrét célhoz kapcsolódó módszerek: Fejlesszen ki egy BRT-n alapuló BATP-t, amely valós idejű számítástechnikát és adaptív lépcsős algoritmust tartalmaz az alanyok egyensúlyi határának meghatározásához. Módosítsa a BRT kísérleti vezérlési algoritmusát és hardverbeállítását úgy, hogy a meglévő mérőrendszereink adatai folyamatosan streamelve legyenek egy valós idejű számítástechnikai munkaállomáson, és a kísérleti vezérlőalgoritmus olvassa őket, lehetővé téve a lábmozgások folyamatos figyelését és a kulcsfontosságú teljesítménymérések kiszámítását. Ezek az intézkedések magukban foglalják a négyzetgyökér követési hibát (RMSE) és az átlagos négyzetes eltérést (RMSD) a tömegközéppont (CoM) alapsík vetülete és a támaszpont (BoS) közepe között. Szereljen be egy adaptív lépcsőházi algoritmust a valós idejű kísérleti vezérlőalgoritmusba, hogy meghatározza az egyensúly határának megfelelő célpozíciókat a láb mozgása (azaz lépés) alapján.

SA-1.2: Cserélje ki a vetítővászont Virtual Reality szemüvegre. A kísérleti vezérlési algoritmust tovább módosítják, hogy egy virtuális gömböt jelenítsen meg a virtuális valóság szemüvegében. A virtuális valóság szemüveg közvetlen rálátást ad a tényleges fizikai környezetre, de megmutatja a gömböt is az Adaptive Staircase Algorithm, vagy az értékelési vagy képzési modulok által meghatározott pályát követve. Amikor az alany követő ujjbegye hozzáér a célgömb közepéhez, a szín megváltoztatásával vizuális visszajelzést ad.

SA-1.3: A BATP értékelési és képzési moduljainak fejlesztése. Az értékelő modul az alany egyensúlyi határának méréséből, a gyűjtőcsövet határoló célmozgásának és a célpont mozgásának a sokaságon belüli kiszámításából áll; az imént leírtak szerint. A befogott alany ezután 90 másodpercig követi a lemezt. 2 1/2 perces pihentetés után a folyamatot másodszor is megismételjük. A követési és pihenési időtartamok változtathatók a mérési minőség optimalizálása és az egyéni igények és képességek figyelembevétele érdekében.

Az oktatómodul egy ciklusban működik, amely a kezelő által meghatározott számú edzést jelenít meg. Az egyik edzés az egyensúly határértékének méréséből, az elosztó és a célpont mozgásának kiszámításából, a követési cél öt percre történő bemutatásából és egy 2 1/2 perces szünetből áll, mielőtt jelezné a kezelőnek, hogy kezdje meg a következő mérkőzést. A követési és pihenési időtartamok változtathatók az edzés hatékonyságának optimalizálása és az egyéni tantárgyi igények és képességek figyelembevétele érdekében. Ennél az ajánlatnál egy edzés öt mérkőzésből áll, és körülbelül 60 percig tart. Az értékelési modulhoz hasonlóan az alanyok a nyomkövetési feladat végrehajtása során kerülnek felhasználásra, hogy megvédjék az esést.

Az Értékelés és a Képzés modulok ugyanazokat az adatokat gyűjtik (Minden adat mentésre kerül offline, teszt utáni elemzésekhez: a) r és értékei, amelyek megfelelnek az egyes egyenleghatároknak és egyenleghatároknak; b) A célgömb mozgása (pozíció vs. idő); c) Mind a 13 testszegmens mozgása, valamint a követőujj hegye [ezeket az adatokat a követési hiba (RMSE), az egyensúlyi stabilitás (RMSD) kiszámításához, valamint az adaptív lépcsős algoritmus tájékoztatásához használjuk fel, amikor lépés történik. ]; d) A talajreakció erői és nyomatékai minden lábnál.

A 2. SA-2.1 specifikus célhoz kapcsolódó módszerek: Értékelje az Értékelő modul teszt-újrateszt megbízhatóságát, és hasonlítsa össze az alany teljesítményét az egyensúly, az elérés és az eséstől való félelem megállapított klinikai mérőszámaival. A húsz stroke-os (STR) felnőttek két teszten esnek át az értékelő modullal 48 órás különbséggel. Minden vizsgálat előtt klinikai intézkedéseket kell végrehajtani. A teszt-újrateszt megbízhatóságát értékeljük

SA-2.2: Értékelje a Training Module motoros tanulási hatását három egyórás edzés egy héten keresztül. Az SA-2.1-ben részt vevők közül véletlenszerűen kiválasztott tíz alany három egyórás tréningen vesz részt egy héten keresztül. Az SA-2.1 teszt-újrateszt adatai kettős alapadatként is szolgálnak az edzés előtti egyensúlyi teljesítmény megállapításához. Az alanyokat a klinikai mérések alapján értékelik a képzés elején és közvetlenül utána. A motoros tanulást az alapállapot-felmérésekből, a klinikai mérésekből és a képzési modulból származó adatok alapján értékelik az egyes edzések utolsó edzésének utolsó 90 másodpercéből.