Управление протезом через свет: преимущество перед ЭМГ есть?

Исследователи Университета Уаикато представили оптический браслет для управления протезами. Светодиоды освещают кожу, фотодатчики регистрируют изменения отражённого света при сокращении мышц. Электромиография (ЭМГ) измеряет электрическую активность мышц; оптика отслеживает вызванную сокращением деформацию тканей.

Потенциальный выигрыш — устойчивость сигнала. Оптическое измерение не зависит от электрического сопротивления контакта «электрод–кожа», которое меняется при потоотделении. Это позволяет обойти одну из проблем поверхностной ЭМГ. Однако влажность, внешнее освещение и пигментация кожи могут влиять уже на оптический сигнал.

Новизна браслета — в возможности независимо размещать датчики над нужными мышцами и равномерно затягивать крепление. В эксперименте с десятью участниками и шестью жестами максимальная точность распознавания достигла 94,58% в ближнем инфракрасном диапазоне.

Прямое сравнение с ЭМГ есть в более ранней работе 2023 года⁠: оптический метод распознавал пять жестов точнее у большинства из десяти участников. Причём модель получала оптические сигналы без отдельного выделения признаков. Но это результат конкретного лабораторного эксперимента, который нельзя автоматически переносить на новый браслет и повседневное использование протезов. ⁠

Хорошо, что появилась альтернатива электромиографии. Однако, университетские исследования, главная цель которых - новизна, не всегда транслируются в устойчивую технологию. Смогут ли ученые показать, что с таким управлением человек надёжнее пользуется протезом в течение обычного дня - вопрос. Поживем - увидим…