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机器人上肢矫形器的意图检测策略：考虑可用性、日常生活应用和用户评价的范围审查
可穿戴机器人上肢矫形器 (ULO) 是辅助或增强用户上肢功能的有前途的工具。虽然这些设备的功能不断增加，但对用户控制可用自由度的意图的稳健和可靠检测仍然是一项重大挑战，也是接受的障碍。作为设备和用户之间的信息接口，意图检测策略 (IDS) 对整个设备的可用性具有至关重要的影响。然而，这方面及其对设备可用性的影响很少根据 ULO 的使用环境进行评估。进行了范围界定文献综述，以确定已通过人类参与者评估的应用于 ULO 的非侵入式 IDS，特别关注与功能和可用性相关的评估方法和发现及其在日常生活中特定使用环境的适用性。共确定了 93 项研究，描述了 29 种不同的 IDS，并根据四级分类方案进行了总结和分类。与所述 IDS 相关的主要用户输入信号是肌电图 (35.6%)，其次是手动触发器，例如按钮、触摸屏或操纵杆 (16.7%)，以及上肢节段的残余运动产生的等长力 (15.1%)。我们确定并讨论了 IDS 在特定使用环境中的优缺点，并强调了在选择最佳 IDS 时性能和复杂性之间的权衡。通过调查评估实践来研究 IDS 的可用性，纳入的研究表明，主要评估了与有效性或效率相关的客观和定量的可用性属性。此外，它强调了缺乏系统的方法来确定 IDS 的可用性是否足够高以适合用于日常生活应用。这项工作强调了针对用户和应用程序选择和评估用于 ULO 的非侵入式 IDS 的重要性。对于该领域的技术开发人员，它进一步提供了有关IDS的选择过程以及相应评估协议的设计的建议。
工业中的人工智能和人类运动...
人体运动传感技术和机器学习的最新进展增强了人工智能改善我们的生活质量、提高生产力和重塑多个行业（包括文化和创意产业）的潜力。为了实现这一目标，人类必须始终处于人工智能的中心，人工智能应该向人类学习并与他们进行有效合作。以人为本的人工智能 (HAI) 有望在未来创造新的机遇和挑战，目前尚无法预见。任何类型的可编程实体（例如机器人、计算机、自动驾驶汽车、无人机、物联网等）将具有不同的感知层和复杂的 HAI 算法，这些算法将检测人类的意图和行为（Psaltis 等，2017）并不断从中学习。因此，每一个智能系统都将能够捕捉人类的动作，对其进行分析（Zhang 等人，2019 年），检测姿势并识别手势（Chatzis 等人，2020 年；Stergioulas 等人，2021 年）和活动（Papastratis 等人，2020 年；Papastratis 等人，2021 年；Konstantinidis 等人，2021 年），包括面部表情和凝视（Bek 等人，2020 年），从而实现与人类的自然协作。不同的传感技术，例如光学 Mocap 系统、可穿戴惯性传感器、RGB 或深度摄像头和其他模态类型传感器，用于捕捉场景中的人体运动并将这些信息转换为数字表示。大多数研究人员通常专注于使用单模态传感器（因为最终系统简单且成本低）以及设计传统的机器学习算法或复杂的深度学习网络架构来分析人体运动数据（Konstantinidis 等人，2018 年；Konstantinidis 等人，2020 年）。此类经济高效的方法已应用于广泛的应用领域，包括娱乐（Kaza 等人，2016 年；Baker，2020 年）、健康（Dias 等人；Konstantinidis 等人，2021 年）、教育（Psaltis 等人，2017 年；Stefanidis 等人，2019 年）、体育（Tisserand 等人，2017 年）、机器人（Jaquier 等人，2020 年；Gao 等人，2021 年）、艺术和文化遗产（Dimitropoulos 等人，2018 年），展示了 AI 技术的巨大潜力。综上所述，HAI 目前已成为科学辩论和技术展览的中心。更具体地说，Sakr 等人。两阶段开发和部署智能机器绝对是一项经济挑战（例如灵活性、简化、人体工程学），同时也是一项社会挑战（例如安全性、透明度），不仅从工厂角度如此，而且对于整个现实世界也是如此。本研究主题中的论文采用不同的传感技术，例如深度传感器、惯性服、IMU 传感器和力传感电阻器 (FSR) 来捕捉人体运动，同时它们提出了对时间数据进行建模的不同方法。研究使用佩戴在手臂上的 FSR 来测量力肌动图 (FMG) 信号以估计等长力/扭矩的可行性。
攀岩专项运动测试：能量系统贡献及其与运动表现的关系
由于运动攀岩越来越受欢迎，它被列入 2020 年奥运会比赛项目。此外，过去 30 年，在岩石上而非比赛期间取得的最高攀岩成绩呈渐近式增长 ( Michailov, 2014 )。这两个事实都表明攀岩运动已经达到了发展的高级阶段。这对攀岩者的准备工作提出了更高的要求，需要监测和评估攀岩特定的体能，以优化训练并进一步提高攀岩表现。事实证明，传统使用的锻炼测试对于评估攀岩者的训练状态毫无用处 ( Watts, 2004 )。为了为攀岩者选择合适的锻炼测试，应该熟悉攀岩中的特定负荷特性、表现限制因素和生理方面。攀岩运动种类繁多，持续时间和锻炼强度各不相同。比赛期间，先锋攀登的时间限制为 6 分钟。否则，运动攀登路线（领先）的上升通常需要 1-4 分钟（红点 - 制定路线后）和 3-10 分钟（即兴攀登 - 首次尝试）。抱石攀登通常持续 30-50 秒（Michailov，2014）。在抱石比赛期间，攀岩者可以根据需要多次尝试抱石问题，并且可以在 4 到 5 分钟内完成。之后，他们休息 4 到 5 分钟，然后开始处理下一个抱石问题。男子 15 米速度攀登的实际记录是 5.21 秒。因此，攀登并不等同于永久性最大努力，而是多种肌肉努力模式的混合，由与最大力量相关的收缩强度、收缩阶段的持续时间及其与放松阶段的关系决定。所有攀岩运动的共同点是，它们需要剧烈的间歇性等长肌肉收缩（Sheel，2004）。手指屈肌的收缩时间比其放松时间长得多。收缩与放松的比率会限制血流。在运动攀岩中，该比率可能为 4:1，在抱石运动中，该比率可能为 13:1（Schadle-Schardt，1998；White and Olsen，2010）。攀岩表现的结构包括大量运动能力和技能，包括生理和心理因素、人体测量特征和灵活性（Sheel，2004；Watts，2004；Giles 等，2006；Michailov，2014）。身体变量在很大程度上解释了攀岩表现的差异，这些变量是可训练的因素，例如手指手臂的力量和耐力，而人体测量特征和灵活性的影响相对较小（Mermier 等人，2000 年；Baláš 等人，2012 年；Laffiaye 等人，2016 年）。身体、技术和心理特征以类似的方式解释了攀岩表现的结构，这可以作为攀岩者需要进行和谐发展训练的证据（Magiera 等人，2013 年）。从生理学的角度来看，攀岩是一项有趣的运动，因为它需要：（a）令人满意的有氧能力和一般耐力，以及（b）由有氧、磷酸原[三磷酸腺苷（ATP）和磷酸肌酸（PCr）]和无氧乳酸能量系统提供的特定肌肉力量和耐力（Sheel，2004；Watts，2004；Giles 等人，2006；Bertuzzi 等人，2007）。先前的研究重点是