Обучение в диаде в среде наручных роботов после инсульта

«Робот-ассистированная реабилитация используется для смягчения разрушительных последствий инсульта и восстановления способности выполнять сложные двигательные задачи у выживших. Одна из распространенных проблем заключается в том, что роботизированные устройства являются дорогостоящими и доступны только лицам с ограниченными возможностями. Поэтому повышение эффективности за счет сокращения необходимого времени физических тренировок или улучшения результатов тренировок имеет решающее значение для улучшения результатов роботизированной реабилитации после инсульта. Мы стремимся реализовать парное обучение как парадигму обучения, которая улучшает двигательное обучение в течение заданного периода времени, чтобы люди могли преодолеть эту проблему. Обучение в диаде — это форма сенсомоторного обучения, при которой участники учатся в парах, чередуя физическую практику и практику наблюдения. Между испытаниями учащимся часто разрешается участвовать в диалоге между испытаниями.

Обучение в паре не было признано инструментом реабилитации, несмотря на его потенциал либо сократить необходимое время физических тренировок, либо улучшить двигательные навыки. Общая цель этого проекта — определить удобство использования (цель 1) и осуществимость (цель 2) обучения диад в среде наручного робота у людей с хроническим инсультом, а также эффекты переноса в задаче с двумя переносами (цель 3). Обучение в диаде характеризуется как двигательное обучение, при котором учащиеся чередуют физическую тренировку и обучение с наблюдением. Физическая практика означает, что человек самостоятельно выполняет двигательную задачу. Практика наблюдения означает, что учащийся наблюдает, как кто-то другой выполняет двигательное задание.

В частности, конкретные цели заключаются в следующем:

Цель 1: Определить, можно ли реализовать парадигму парного обучения в среде наручного робота у участников с хроническим инсультом. Эта цель направлена ​​на определение удобства использования парного обучения игровой двигательной задаче в среде наручного робота. Успешное завершение исследования участниками подтвердит эту цель.

Цель 2: Определить влияние обучения в паре на улучшение двигательных характеристик запястного сустава в среде запястного робота. Участники с хроническим инсультом будут обучены выполнению игрового двигательного задания с использованием парадигмы обучения в диаде. Двигательная активность будет измеряться с помощью оценки двигательной активности, составной оценки, включающей пространственные и временные переменные. Улучшение показателей двигательной активности в конце тренировки подтвердит достижение этой цели.

Цель 3: Определить, приводит ли тренировка диадной моторики запястья в среде запястного робота к улучшению выполнения двух нетренированных функциональных задач по движению запястья у участников с хроническим инсультом. Эта цель направлена ​​​​на выявление влияния переноса результатов двигательной тренировки, связанной с диадным обучением, на функциональные двигательные характеристики. Участники выполнят два нетренированных двигательных задания на соединение запястий до и после тренировки. Двигательные задачи – это задачи по отслеживанию и отслеживанию линий. Производительность будет измеряться путем расчета среднеквадратической ошибки (RMSE), измеряющей, насколько участник отклоняется от линии, а также времени выполнения в секундах. Уменьшение RMSE и/или времени выполнения при втором посещении по сравнению с первым будет подтверждать эту цель.