Hands-free Control of an Assistive Robotic Arm for High Level Paralysis

用于高度瘫痪的辅助机械臂的免提控制

基本信息

  • 批准号:
    10741948
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 14.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-08-01 至 2025-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY/ABSTRACT Simple tasks such as using a computer, feeding oneself, personal hygiene, and grabbing objects are impossible for high level tetraplegics without assistance. Remarkable advances in brain-machine interfaces (BMIs) in the past 20 years, however, have demonstrated that paralyzed individuals can exert good control over assistive robotic devices derived from neural recordings using electrodes implanted in the brain. Despite the promise of such BMIs, there nevertheless remain significant shortcomings, including 1) the duration over which neural recordings remain viable is limited to a couple of years, and 2) the procedure requires invasive surgery associated with substantial risks and costs. Most individuals with high level paralysis, however, retain the ability to voluntarily move their head and tongue, activate facial muscles, and can speak. It seems reasonable to hypothesize, therefore, that signals derived from these actions could be used to control movements of a robotic arm accurately and intuitively. The main goal of this project, therefore, is to evaluate the utility of non-invasive methods to supply the inputs needed to control movements of a robotic limb to perform a variety of tasks. Toward this goal, we will carry out three specific aims: 1) evaluate control types (position and velocity) and input modalities (head, face/head EMG, tongue, voice) for regulating robotic arm position, 2) assess various methods to control robot arm grasping, 3) characterize improvements in robotic arm control performing standardized real-world tasks with practice. Importantly, data collected here using non- invasive methods during standardized tasks will provide a crucial benchmark needed for evaluation of, and justification for using BMIs developed in the future. Moreover, this project will provide a major advance toward the development of non-invasive and readily controlled assistive robotic arms that could greatly increase the independence and well-being of individuals stricken with high-level paralysis.
项目摘要/摘要 简单的任务,例如使用计算机,养活自己,个人卫生和抓住对象 没有帮助,对于高水平的四边形不可能。脑机界面的显着进步 (BMI)然而,在过去的20年中,瘫痪的人可以发挥良好的控制 使用植入大脑中的电极从神经记录中得出的辅助机器人设备。尽管 这种BMI的承诺,尽管如此,仍然存在重大缺点,包括1)持续时间 哪些神经记录仍然可行,限于几年,2)该程序需要侵入性 与实质性风险和成本相关的手术。但是,大多数患有高水平麻痹的人保留 自愿移动头和舌头,激活面部肌肉并可以说话的能力。它似乎 因此,合理地假设从这些动作中得出的信号可以用于控制 机器人臂的运动准确,直觉。因此,该项目的主要目标是评估 非侵入性方法提供控制机器人肢体运动所需的输入的实用性 执行各种任务。为了实现这一目标,我们将执行三个具体目标:1)评估控制类型 (位置和速度)和输入方式(头部,脸部/头部EMG,舌头,声音)用于调节机器人手臂 位置,2)评估控制机器人臂抓地力的各种方法,3)特征机器人臂的改进 控制执行标准化现实世界任务的控制。重要的是,此处收集的数据使用非 - 标准化任务期间的侵入性方法将为评估和 未来使用BMI的理由。此外,该项目将为 非侵入性和容易控制的辅助机器人臂的发展,可以大大增加 陷入高级瘫痪的个人的独立性和福祉。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

ANDREW J FUGLEVAND其他文献

ANDREW J FUGLEVAND的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('ANDREW J FUGLEVAND', 18)}}的其他基金

Physiological Function of Persistent Inward Currents in Motor Neurons
运动神经元持续内向电流的生理功能
  • 批准号:
    10663030
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.66万
  • 项目类别:
Machine-learning based control of functional electrical stimulation
基于机器学习的功能性电刺激控制
  • 批准号:
    10319903
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 14.66万
  • 项目类别:
Physiological significance of persistent inward currents in motor neurons
运动神经元持续内向电流的生理意义
  • 批准号:
    8613509
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 14.66万
  • 项目类别:
Physiological significance of persistent inward currents in motor neurons
运动神经元持续内向电流的生理意义
  • 批准号:
    8502114
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 14.66万
  • 项目类别:
Physiological significance of persistent inward currents in motor neurons
运动神经元持续内向电流的生理意义
  • 批准号:
    9015482
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 14.66万
  • 项目类别:
Synaptic Integration in Motor Neurons
运动神经元中的突触整合
  • 批准号:
    8270425
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 14.66万
  • 项目类别:
Probabilistic Control of Functional Electrical Stimulation
功能性电刺激的概率控制
  • 批准号:
    7471566
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 14.66万
  • 项目类别:
Probabilistic Control of Functional Electrical Stimulation
功能性电刺激的概率控制
  • 批准号:
    8113507
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 14.66万
  • 项目类别:
NEURAL AND MUSCULAR CONTROL OF FINGER MOVEMENTS
手指运动的神经和肌肉控制
  • 批准号:
    6351901
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 14.66万
  • 项目类别:
NEURAL AND MUSCULAR CONTROL OF FINGER MOVEMENTS
手指运动的神经和肌肉控制
  • 批准号:
    6629325
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 14.66万
  • 项目类别:

相似国自然基金

城市夜间日常生活区的演进过程、活力机制与更新治理路径研究
  • 批准号:
    52378053
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
川江流域山地旧城滨水区日常生活空间与地形关系演进及其当代传承研究:以重庆为例(1891-2004)
  • 批准号:
    52308006
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
中国城市-乡村生活方式移民的乡村意象与日常生活研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
中国城市-乡村生活方式移民的乡村意象与日常生活研究
  • 批准号:
    42201250
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
融合媒介环境学视角的日常生活空间体验研究
  • 批准号:
    42171221
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    47 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Multi-modal Tracking of In Vivo Skeletal Structures and Implants
体内骨骼结构和植入物的多模式跟踪
  • 批准号:
    10839518
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.66万
  • 项目类别:
Predictive ability of early somatosensory processing in preterm children on later motor development
早产儿早期体感处理对后期运动发育的预测能力
  • 批准号:
    10638542
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.66万
  • 项目类别:
Effect of Osseointegrated Prostheses on the Pathogenesis of Hip Osteoarthritis in Patients with Lower Limb Loss
骨整合假体对下肢丧失患者髋骨关节炎发病机制的影响
  • 批准号:
    10662142
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.66万
  • 项目类别:
Addressing bone marrow lesions that compromise osteochondral tissue repair
解决损害骨软骨组织修复的骨髓病变
  • 批准号:
    10822755
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.66万
  • 项目类别:
Developing and Determining Feasibility of a Novel Upper Extremity Robotic Exoskeleton to Track and Target Unwanted Joint Synergies during Repetitive Task Training in Stroke Survivors
开发并确定新型上肢机器人外骨骼的可行性,以跟踪和瞄准中风幸存者重复任务训练期间不需要的关节协同作用
  • 批准号:
    10805748
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.66万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了