Emerging Frontiers in Robotic Upper-Limb Prostheses: Mechanisms, Materials, Tactile Sensors and Machine Learning-Based EMG Control: A Comprehensive Review

Sensors, 2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/s25133892
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Hands are central to nearly every aspect of daily life, so losing an upper limb due to amputation can severely affect a person's independence. Robotic prostheses offer a promising solution by mimicking many of the functions of a natural arm, leading to an increasing need for advanced prosthetic designs. However, developing an effective robotic hand prosthesis is far from straightforward. It involves several critical steps, including creating accurate models, choosing materials that balance biocompatibility with durability, integrating electronic and sensory components, and perfecting control systems before final production. A key factor in ensuring smooth, natural movements lies in the method of control. One popular approach is to use electromyography (EMG), which relies on electrical signals from the user's remaining muscle activity to direct the prosthesis. By decoding these signals, we can predict the intended hand and arm motions and translate them into real-time actions. Recent strides in machine learning have made EMG-based control more adaptable, offering users a more intuitive experience. Alongside this, researchers are exploring tactile sensors for enhanced feedback, materials resilient in harsh conditions, and mechanical designs that better replicate the intricacies of a biological limb. This review brings together these advancements, focusing on emerging trends and future directions in robotic upper-limb prosthesis development.