تخمین نیروی عضله مبتنی بر سیگنال EMG: یک مقاله مروری

وابستگی نیروی عضلانی به عوامل متعدد، باعث ایجاد محدودیت هایی در ارایه ی یک روشبه منظور پیش بینی نیروی عضلانیگشته است. به علت اهمیت این رابطه در مسایل مختلف اسکلت عضلانی و در زمینه ی آنالیز حرکت، ارایه ی راهکارهایی برای تخمین تئوری نیروی عضلانی امری ضروری است. هر چند در مطالعات مختلف، روابط گوناگونی برای این منظور مطرح شده است، اما پیچیدگی ارتباط میان نیروی ایجاد شده در عضله و عوامل موثر در آن، باعث شده است تا تلاش برای ارایه ی یک روش با بازده محاسباتی بالا با مشکلات زیادی روبه رو شود. رشته های عضلانی به واسطه ی یک سلسله واکنش های شیمیایی که به وسیله تحریک الکتریکی سیستم عصبی مرکزی کنترل می شوند، قادر به ایجاد نیرو هستند. این ویژگی منحصر به فرد باعث شده است تا تحقیقات مختلفی در زمینه ی شناخت ساختار و چگونگی انقباض عضلانی صورت گیرد. به طور کلی، مطالعات در زمینه ی انقباض عضلانی به دو گروه قابل تقسیم است. گروه اول مطالعات به بررسی انقباض عضلانی در مقیاس میکروسکوپی می پردازد که پساز کشف فیلامنت های عضلانی توسط Huxley و Hanson بیشتر مورد توجه قرار گرفت. گروه دوم از مطالعات با الهام از مدلبه بررسی انقباض عضلانی می پردازند. با توجه به تعداد کمتر پارامترهای موثر در مطالعات گروه دوم، این دسته از مطالعات به لحاظ هزینه ی محاسباتی مناسب تر و از دیدگاه مهندسی بیشتر مورد توجه هستند. نیروی ایجاد شده در عضله تابع عوامل مختلفی مانند سرعت انقباض، طول عضله، میزان و چگونگی تحریک، تاثیر تاندون، دما، سن، فاکتورهای میکروسکوپی و فاکتورهای مختلف دیگر است؛ بنابراین یافتن یک روش تخمین نیروی عضلانی در شرایط مخلف از اهمیت بالایی برخوردار است.

Keywords:

نیروی عضله , سیگنال EMG , مدل های تخمین نیروی عضله