A comparison of alternative means of providing sensory feedback on upper limb prostheses

Abstract

Sensory feedback has been used, by a number of workers, to inform the central nervous system of the present state of an artificial limb. Although both electrical stimulation and electromechanical vibrations have been used, there appears to be no evidence of a direct comparison of the advantages and disadvantages of these methods. Such a comparison is made here. It is shown that the information transmission capabilities of both systems are more or less identical. The electrical system has some advantages in reducing the number of items in a myoelectric control system with feedback, but the mechanical vibration system has the advantage of a universal psychological acceptance.

Crosstalk prohibits the use of two electrical feedback, channels and it is recommended that, where two channels are required, one should be electrical and the other a mechanical vibration.

Sommaire

Plusieurs chercheurs ont utilisé la rétroaction sensorielle pour informer le système nerveux central de l'état actuel d'un membre artificiel. Bien que la stimulation électrique ainsi que les vibrations mécaniques aient été utilisées on semble ne trouver aucune preuve d'une comparaison directe des avantages et désavantages de ces méthodes. Le présent article fait cette comparaison. On montre que la capacité de transmission des informations par les deux systémes est plus ou moins identique. Le système électrique possède quelques avantages en réduisant le nombre des pièces du système de controle myoélectrique rétroactif alors que le système a vibrations mécaniques possède l'avantage de son myoélectrique rétroactif alors que le système à vibrations méchaniques possède l'avantage de son acceptabilité psychologique universelle. La communication croisée empêche l'usage de deux canaux rétroactifs électriques et on recommande que dans les cas où deux canaux sont nécessaires, l'un d'eux soit électrique et l'autre à vibrations mécaniques.

Zusammenfassung

Die Rückführung der Sinneswahrnehmungen wurde von mehreren Forschern dazu benutzt, das zentrale Nervensystem über den derzeitigen Zustand eines küstlichen Gliedes zu informieren. Obgleich sowohl die elektrische Stimulation wie auch elektromechanische Schwingungen verwendet wurden, schienen keine Beweise für einen direkten Vergleich von Vorteilen und Nachteilen dieser Verfahren vorzuliegen. Ein solcher Vergleich wird hier angestellt. Es wird gezeigt, daß die Möglichkeiten Systeme, Informationen zu übertragen, mehr oder weniger gleich sind. Das elektrische System hat gewisse Vorteile, da es die Anzahl der Elemente in einer myoelektrischen Steuerung mit Rückkoppelung senkt Das mechanische Schwingungssystem hat den Vorteil, daß es psychologisch universell Annahme findet. Durch Kopiereffekt wird die Verwendung von zwei, elektrischen Rückkoppelungskanälen ausgeschlossen. Es wird empfohlen, daß dort, wo zwei Kanäle erforderlich sind, ein Kanal elektrisch, der andere ein mechanischer Schwingungskanal sein sollte.