تشکیل حرکت دست رسانی در صفحه با استفاده از مدل پیش بینی زیرحرکت

پیش بینی درست مسیر مطلوب حرکتی در سیستم های کنترل و بازتوانی حرکت مانند تحریک الکتریکی عملکردی و ربات درمانی بسیار ضروری می باشد. این طور به نظر می آید که حرکات دست رسانی انسان، متشکل از مجموعه ای از زیرحرکات می باشد که هر زیرحرکت تصحیحی از مسیر کلی حرکت می باشد. با استفاده از زیرحرکات می توان، انجام حرکات پیچیده، یادگیری، تطبیق پذیری و دیگر ویژگی های سیستم کنترل حرکت را تفسیر نمود. در این راستا، هدف این پژوهش پیش بینی و تولید حرکات دست رسانی دوجزیی در صفحه با استفاده از مدلی شبیه به مکانیزم واقعی تولید حرکات انسان و بر مبنای زیرحرکت بوده است. دادگان مورد استفاده شامل تکرارهای مختلف چهار نوع حرکت دست رسانی در صفحه از سه سوژه بوده است. بعد از پیش پردازش و فازبندی حرکات، تجزیه حرکات به زیرحرکات کمینه جرک انجام گردید. در مرحله بعد آموزش سه شبکه عصبی مجزا برای یادگیری پارامترهای زیرحرکات شامل دامنه، دوره و زمان شروع زیرحرکات انجام گردید و در آخر شبکه های عصبی در ترکیب یک مدل حلقه بسته قرار گرفتند و پیش بینی حرکات بر اساس مدل تصحیح خطا با استفاده از زیرحرکات توسط این مدل صورت گرفت. نرخ دسترسی به هدف برای تمام حرکات پیش بینی شده توسط مدل زیرحرکت برابر با 100% به دست آمد. همچنین مقادیر میانگین فاصله از هدف، درصد VAF و میانگین خطای MSE بین مسیرهای حرکتی اصلی و پیش بینی شده نشان داد که حرکات پیش بینی شده با تقریب بسیار خوبی نسبت به حرکات اصلی تشکیل شده اند. نتایج نشان می دهد که وقتی شبکه های عصبی آموزش داده شده با زیرحرکات در یک مدل حلقه بسته قرار گرفتند به دلیل جبران سازی خطاهای منتشر شده از مراحل قبل، به خوبی توانستند زیرحرکات مناسبی را برای دسترسی کامل به اهداف حرکتی پیش بینی نمایند. از نتایج این مطالعه می توان برای بهبود روش های بازتوانی حرکتی استفاده نمود.