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

پیش‌بینی درست مسیر مطلوب حرکتی در سیستم‌های کنترل و بازتوانی حرکت مانند تحریک الکتریکی عملکردی و ربات‌درمانی بسیار ضروری می‌باشد. این‌طور به نظر می‌آید که حرکات دست‌رسانی انسان، متشکل از مجموعه‌ای از زیرحرکات می‌باشد که هر زیرحرکت تصحیحی از مسیر کلی حرکت می‌باشد. با استفاده از زیرحرکات می‌توان، انجام حرکات پیچیده، یادگیری، تطبیق‌پذیری و دیگر ویژگی‌های سیستم کنترل حرکت را تفسیر نمود. در این راستا، هدف این پژوهش پیش‌بینی و تولید حرکات دست‌رسانی 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 دست‌رسانی در صفحه از سه سوژه بوده است. بعد از پیش‌پردازش 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 شبکه‌های عصبی در ترکیب یک مدل حلقه بسته قرار گرفتند و پیش‌بینی حرکات بر اساس مدل تصحیح خطا با استفاده از زیرحرکات توسط این مدل صورت گرفت. نرخ دسترسی به هدف برای تمام حرکات پیش‌بینی شده توسط مدل زیرحرکت برابر با 100% به‌دست آمد. همچنین مقادیر میانگین فاصله از هدف، درصد VAF و میانگین خطای MSE بین مسیرهای حرکتی اصلی و پیش‌بینی شده نشان داد که حرکات پیش‌بینی شده با تقریب بسیار خوبی نسبت به حرکات اصلی تشکیل شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که وقتی شبکه‌های عصبی آموزش داده شده با زیرحرکات در یک مدل حلقه بسته قرار گرفتند به دلیل جبران‌سازی خطاهای منتشر شده از مراحل قبل، به خوبی توانستند زیرحرکات مناسبی را برای دسترسی کامل به اهداف حرکتی پیش‌بینی نمایند. از نتایج این مطالعه می‌توان برای بهبود روش‌های بازتوانی حرکتی استفاده نمود.