Effect of Joint Angle on EMG-Torque Model During Constant-Posture, Quasi-Constant-Torque Contractions
Notice bibliographique
Résumé
The electrical activity of skeletal muscle¡ªthe electromyogram (EMG)¡ªis of value to many different application areas, including ergonomics, clinical biomechanics and prosthesis control. For many applications the EMG is related to muscular tension, joint torque and/or applied forces. In these cases, a goal is for an EMG-torque model to emulate the natural relationship between the central nervous system and peripheral joints and muscles. This thesis mainly describes an experimental study which relates the simultaneous biceps/triceps surface EMG of 12 subjects to elbow torque at seven joint angles (ranging from 45¡ÃƒÂ£to 135¡ÃƒÂ£) during constant-posture, quasi-constant-torque contractions. The contractions ranged between 50% maximum voluntary contractions (MVC) extension and 50% MVC flexion. Advanced EMG amplitude (EMG¦Ãƒâ€™) estimation processors were investigated, and three nonlinear EMG¦Ãƒâ€™-torque models were evaluated. Results show that advanced (i.e., whitened, multiple-channel) EMG¦Ãƒâ€™ processors lead to improved joint torque estimation, compared to unwhitened, single-channel EMG¦Ãƒâ€™ processors. Depending on the joint angle, use of the multiple-channel whitened EMG¦Ãƒâ€™ processor with higher polynomial degrees produced a median error that was 50%-66% that found when using the single-channel, unwhitened EMG¦Ãƒâ€™ processor with a polynomial degree of 1. The best angle-specific model achieved a minimum error of 3.39% MVCF90 (i.e., error referenced to MVC at 90¢X flexion), yet it does not allow interpolation across angles. The best model which parameterizes the angle dependence achieved an error of 3.55% MVCF90. This thesis also summarizes other collaborative research contributions performed as part of this thesis. (1) Decomposition of needle EMG data was performed as part of a study to characterize motor unit behavior in patients with amyotrophic lateral sclerosis (ALS) [with Spaulding Rehabilitation Hospital, Boston, MA]. (2) EMG-force modeling of force produced at the finger tips was studied with the purpose of assessing the ability to determine two or more independent, continuous degrees of freedom of control from the muscles of the forearm [with WPI and Sherbrooke University]. (3) Identification of a nonlinear, dynamic EMG-torque relationship about the elbow was studied [WPI]. (4) Signal whitening preprocessing for improved classification accuracies in myoelectric control of a prosthesis was studied [with WPI and the University of New Brunswick].
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».