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J-GLOBAL ID：201702290835881185   整理番号：17A1251212

閉ループ脳-マシンインタフェイスにおける自由度の冗長運動学的自由度の制御【Powered by NICT】

Control of Redundant Kinematic Degrees of Freedom in a Closed-Loop Brain-Machine Interface

著者 (3件)： Moorman Helene G. (Helen Wills Neuroscience Institute, University of California, Berkeley, CA, USA) ,  Gowda Suraj (Department of Electrical Engineering and Computer Sciences, University of California, Berkeley, CA, USA) ,  Carmena Jose M. (Department of Electrical Engineering and Computer Sciences, Helen Wills Neuroscience Institute, University of California, Berkeley, CA, USA)
資料名： IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering  (IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering)
巻： 25  号： 6  ページ： 750-760  発行年： 2017年 
JST資料番号： W0560A  ISSN： 1534-4320  CODEN： ITNSB3  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 脳-マシンインタフェイス(BMI)システムは,神経系の傷害または疾患に起因する損失復元運動機能を目的として,コンピュータのカーソルのためのBCIまたはロボットアームのようなアクチュエータの運動を直接制御に対する脳から取得した信号を用いた。運動学的に冗長なアクチュエータを持つBMIでは,タスク目標とニューラル制御下のシステムは多くの等しく最適タスク解を可能にした。BMI系における運動学的に冗長な自由度(DOF)は,直接神経制御下にある程度は知られていない。この問題を解決するために,使用される仮想四リンク運動学的連鎖の関節速度への二マカクザルの単一およびマルチユニット皮質神経活動を復号化したKalmanフィルタ。対象は二次元面内で指示された目標位置への連鎖のエンドポイントの移動を完了した。このシステムはエンドポイント運動作業のための運動学的に冗長な四自由度を用いて2Dエンドポイント位置を操作した。双方の被験者ともに成功裏にタスクを行い,高速エンドポイント速度制御信号を産生することによって実践で改善した。鎖の個々のリンクを相殺するとエンドポイント運動をもたらさないように移動でき,運動学的冗長性はヌル運動を可能にした。被験者が鎖を制御することでより熟達したとして,ヌル移動量も増加した。タスク性能は運動学的連鎖のリンクした隠れた場合と終点が見られただけであった。関節速度制御空間の全四自由度はタスク関連変調を示した。各DOFの相対的使用は,鎖の立体配置に依存し,目立たなく自由度を利用した試験はまた,より良いタスク性能を有していた。全体として,これらの結果は,被験者が制御空間の冗長成分を組み込んだそれらの制御戦略にことを示した。外骨格システムまたは擬人化ロボットアームのような運動学的冗長性のある将来のBMIシステムは冗長構成寸法ならびにエンドエフェクタ上の神経制御を可能にする利益を得る可能性がある。Copyright 2017 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： 冗長性 ,  二次元 ,  アクチュエータ ,  外骨格 ,  コンピュータ ,  *自由度 ,  復号化 ,  速度制御 ,  神経系 ,  制御信号 ,  Kalmanフィルタ ,  ロボットアーム
準シソーラス用語： 被験者 ,  神経活動 ,  神経制御 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 生体計測  (EL03020C)

タイトルに関連する用語 (6件)： 脳 ,  マシン ,  インタフェイス ,  自由度 ,  冗長 ,  運動学