Abordare multi-model pentru caracterizarea mișcării de scriere de mână umană SpringerLink
Abstract
Această lucrare se referă la caracterizarea și modelarea mișcării de scriere de mână umană de la două semnale de activitate musculară a antebrațului, numite semnale electromiografice (EMG). În această lucrare, a fost utilizată o abordare experimentală pentru a înregistra coordonatele unui vârf de stilou care se deplasează pe (X, y) semnalele plane și EMG în timpul actului de scriere de mână. Scopul principal este de a proiecta un nou model matematic care caracterizează acest proces biologic. Bazat pe o abordare multi-model, acest sistem a fost inițial dezvoltat pentru a genera litere și forme geometrice scrise de diferiți scriitori. Un algoritm Recursive Least Squares este utilizat pentru a estima parametrii fiecărui sub-model pe baza modelului multiplu. Simulările arată un acord bun între rezultatele prognozate și datele înregistrate.
Introducere
Scrierea de mână, o abilitate legată de oameni, considerată un mijloc de a extinde memoria umană și de a facilita comunicarea, constă în transformarea unui limbaj în reprezentarea sa simbolică. Acest act biologic este o caracteristică individuală recunoscută oricare ar fi suporturile (masă, tabletă digitală, hârtie etc.). Într-adevăr, scrierea se menține chiar și atunci când scriem cu segmente ale corpului la fel de incongruente ca gura și piciorul. Este considerată o caracteristică individuală.
Capacitatea de a menține forme constante, în ciuda variației în dimensiune și a tipului de urme, poate fi tulburată sau pierdută prin schimbarea condițiilor de scriere, cum ar fi o persoană dreaptă (stângaci) care scrie cu mâna stângă (dreapta), o persoană care stă inconfortabil sau prin creșterea sau scăderea vitezei scrisului. Depinde și de condițiile psihologice ale scriitorului și de modul de a ține stiloul [1, 2].
Pentru a explica acest proces biologic, modelul global de scriere de mână generalizat, propus în [3], a dovedit că poziția tipului stiloului este detectată prin intermediul ochilor și transmisă la creier pentru a fi analizată și comparată cu poziția dorită. În cele din urmă, semnale din activitatea mușchilor antebrațului, numite semnale electromiografice (EMG), sunt trimise pentru a efectua mișcarea dorită pe suprafața de scriere.
Prin urmare, actul de scriere de mână este legat de activitatea mușchilor antebrațului, cum ar fi contracția și relaxarea. Fiecare mișcare a mușchilor corespunde unui model specific de activare a mai multor fibre musculare. Înregistrarea semnalelor EMG poate fi utilizată pentru a modela mișcarea scrisului de mână uman.