Sonomyography (SMG) is a non-invasive technique that uses ultrasound imaging to detect the dynamic activity of muscles. Wearable SMG systems have recently gained popularity due to their potential as human-computer interfaces for their superior performance compared to conventional methods. This paper demonstrates real-time positional proportional control of multiple gestures using a multiplexed 8-channel wearable SMG system. The amplitude-mode ultrasound signals from the SMG system were utilized to detect muscle activity from the forearm of 8 healthy individuals. The derived signals were used to control the on-screen movement of the cursor. A target achievement task was performed to analyze the performance of our SMG-based human-machine interface. Our wearable SMG system provided accurate, stable, and intuitive control in real-time by achieving an average success rate greater than 80% with all gestures. Furthermore, the wearable SMG system's abilities to detect volitional movement and decode movement kinematic information from SMG trajectories using standard performance metrics were evaluated. Our results provide insights to validate SMG as an intuitive human-machine interface.


翻译:超声肌图(Sonomyography, SMG)是一种利用超声成像检测肌肉动态活动的非侵入性技术。可穿戴SMG系统因其作为人机界面的潜力,在性能上优于传统方法,近年来受到广泛关注。本文展示了一种使用8通道复用可穿戴SMG系统实现多手势实时位置比例控制的方法。利用SMG系统的振幅模式超声信号检测8名健康个体前臂的肌肉活动,并将导出信号用于控制光标在屏幕上的移动。通过目标到达任务分析基于SMG的人机界面性能。我们的可穿戴SMG系统在实时控制中实现了准确、稳定且直观的操作,所有手势的平均成功率超过80%。此外,还利用标准性能指标评估了可穿戴SMG系统检测自主运动以及从SMG轨迹中解码运动运动学信息的能力。研究结果为验证SMG作为直观人机界面提供了依据。

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