Evaluating Viscoelastic Properties of the Wrist Joint During External Perturbations: Influence of Velocity, Grip, and Handedness
Notice bibliographique
Résumé
In this study, we designed a robot-based method to compute a mechanical impedance model that could extract the viscoelastic properties of the wrist joint. Thirteen subjects participated in the experiment, testing both dominant and nondominant hands. Specifically, the robotic device delivered position-controlled disturbances in the flexion-extension degree of freedom of the wrist. The external perturbations were characterized by small amplitudes and fast velocities, causing rotation at the wrist joint. The viscoelastic characteristics of the mechanical impedance of the joint were evaluated from the wrist kinematics and corresponding torques. Since the protocol used position inputs to determine changes in mean wrist torque, a detailed analysis of wrist joint dynamics could be made. The scientific question was whether and how these mechanical features changed with various grip demands and perturbation velocities. Nine experimental conditions were tested for each hand, given by the combination of three velocity perturbations (fast, medium, and slow) and three hand grip conditions [self-selected grip, medium and high grip force, as percentage of the maximum voluntary contraction (MVC)]. Throughout the experiments, electromyographic signals of the extensor carpi radialis (ECR) and the flexor carpi radialis (FCR) were recorded. The novelty of this work included a custom-made soft grip sensor, wrapped around the robotic handle, to accurately quantify the grip force exerted by the subjects during experimentation. Damping parameters were in the range of measurements from prior studies and consistent among the different experimental conditions. Stiffness was independent of both direction and velocity of perturbations and increased with increasing grip demand. Both damping and stiffness were not different between the dominant and nondominant hands. These results are crucial to improving our knowledge of the mechanical characteristics of the wrist, and how grip demands influence these properties. This study is the foundation for future work on how mechanical characteristics of the wrist are affected in pathological conditions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».