肌電信號(hào)采集與肌電假肢控制的研究.pdf

1、當(dāng)人體肌肉收縮時(shí)，通過(guò)在皮膚表面安放電極可采集到肌肉相應(yīng)動(dòng)作電位，即表面肌電信號(hào)。表面肌電信號(hào)已被廣泛地應(yīng)用于肌肉損傷診斷、康復(fù)醫(yī)學(xué)及體育運(yùn)動(dòng)等方面的研究，其中一項(xiàng)重要和典型的應(yīng)用為用表面肌電信號(hào)控制假肢。傳統(tǒng)的肌電假肢控制方式訓(xùn)練過(guò)程漫長(zhǎng)、動(dòng)作笨拙、使用不自然，使用者精神負(fù)擔(dān)大。隨著先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)及高性能微處理器的應(yīng)用，出現(xiàn)了基于模式識(shí)別的肌電假肢控制技術(shù)，這種方法可以減少使用者的訓(xùn)練時(shí)間，實(shí)現(xiàn)自然、方便的操控，極大地提高了使用的

2、便利性。本文即是對(duì)基于模式識(shí)別的假肢控制的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行研究，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面。
　　通過(guò)分析傳統(tǒng)肌電假肢存在的問(wèn)題和國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，建立基于模式識(shí)別的肌電假肢控制總體方案，并對(duì)總體方案的組成結(jié)構(gòu)、功能和具體實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行比較詳細(xì)的介紹。
　　建立八通道表面肌電信號(hào)采集裝置，包括表面肌電信號(hào)放大濾波電路和基于虛擬儀器的肌電信號(hào)采集軟件。其中肌電信號(hào)放大濾波電路包含放大、高通濾波、低通濾波、帶阻濾波和補(bǔ)償電路等模塊

3、；肌電采集軟件可以實(shí)現(xiàn)肌電信號(hào)的采集、存儲(chǔ)等功能。
　　提出將織物電極應(yīng)用于肌電假肢控制中。為了證實(shí)這一方法的可行性，設(shè)計(jì)了織物電極，采用實(shí)驗(yàn)對(duì)比的方法，比較了織物電極與傳統(tǒng)電極采集的信號(hào)經(jīng)過(guò)模式識(shí)別后的動(dòng)作分類(lèi)精度，證明了織物電極可以取代傳統(tǒng)電極應(yīng)用于智能假肢控制中。
　　建立機(jī)械假肢的控制接口電路，采用Solidwork軟件和VRML虛擬現(xiàn)實(shí)語(yǔ)言建立了虛擬假肢模型，并利用Matlab軟件的Simulink工具箱對(duì)虛擬假肢