Can We Achieve Intuitive Prosthetic Elbow Control Based on Healthy Upper Limb Motor Strategies?
M. Merad, É. de Montalivet, A. Touillet, N. Martinet, A. Roby-Brami, N. Jarrassé
IRR UGECAM Nord-Est, Nancy · ISIR Sorbonne
Contexte
Les amputés transhuméraux effectuent des mouvements décomposés avec de larges compensations du tronc pour compenser l'absence de contrôle naturel du coude.
Résumé
Évaluation d'un contrôle automatique du coude prothétique basé sur les synergies épaule-coude, comparé au contrôle myoélectrique conventionnel chez un amputé transhuméral.
Un amputé trans-huméral a réalisé une tâche de pointage vers 18 cibles avec son coude prothétique contrôlé de deux façons : en mode myoélectrique classique et en mode automatique basé sur les mouvements naturels de l'épaule.
1 amputé trans-huméral gauche (34 ans). Tâche : pointage 18 cibles (9 × 2 distances). Mode ME (conventionnel) vs mode A (automatique par modèle RBFN entraîné sur 2 sujets sains). 2 IMUs mesurant l'épaule. Cinématique Vicon corps entier + 2 plateformes de force.
Le mode automatique a considérablement réduit les mouvements compensatoires du tronc (divisés par plus de 4), restaurant un comportement plus naturel, mais avec une précision moindre pour les cibles éloignées.
Trajectoire tronc : 170,2±56,2 mm (ME) vs 37,6±21,8 mm (A). Inclinaison tronc : 9,1±5,7° (ME) vs 3,1±2,6° (A). Élévation humérale : 7,1±3,9° (ME) vs 17,9±11,0° (A). Erreur précision : 41,5±18,3 mm (ME) vs 193,9±101,2 mm (A).
Le mode automatique restaure des mouvements synchrones épaule-coude mais sa précision est limitée par les contraintes mécaniques du socket qui réduisent l'amplitude des mouvements du moignon. Une adaptation du modèle aux cinématiques spécifiques des amputés est nécessaire.