基于sEMG信号的人手运动意图解码研究

发布时间：2024-03-27 05:43

　　人手运动意图解码指的是利用表面皮层的运动神经电位信息,解码出期望的运动模式。该技术的理论基础是当人产生某种行为的意图时,大脑皮层会产生相应的运动神经元信息,此信息可通过对表面肌电(Surface electromyography,sEMG)信号解码获得。从肌电信号中解码出多种与人手动作所对应的运动信息,并保证其具有足够的分类精度,从而可以建立起肌电信号-运动信息之间的映射关系。这些理论和研究可以运用到手部偏瘫患者的康复工程中。患者通过佩戴由肌电信号控制的可穿戴手套,可对患肢进行有效的康复训练。本文首先从表面肌电信号产生的生理学基础出发,分析了其特点和数学模型,以及检测时肌肉、电极的选择等,详细分析了硬件采集板的电路,并用ARM进行A/D转换,设计出基于Matlab的能够实时通过串口进行肌电采集、波形显示和数据存储的软件界面。其次,对采集到的表面肌电信号进行预处理。本文选用小波变换的方法对表面肌电信号进行降噪处理。详细叙述了表面肌电信号中小波降噪的准则、过程和阈值选择,并采用sym8小波基,对原始信号进行4层分解,最后通过实验表明选用极大极小原理选择阈值的方法降噪效果较好。然后,针对现有...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1哈佛大学的复合材料康复手套

为学科之间的交叉发展和社会康复事业的进步创造更多贡献。1.2可穿戴康复机器人手的研究现状近些年，许多国家的高校和科研机构相继研发出上肢康复机器人手样机。它们大都设计不同的控制方式、采用不同的机械结构以及不同的康复训练方案使脑中风患者在临床上得到应用。目前，在该领域的研究处于领先....

图1.2柔性机器手套的分解视图

近端指间关节和远端指间关节[7-10]。外观和分解视图分别如图1.1和图1.2所示：图1.1哈佛大学的复合材料康复手套图1.2柔性机器手套的分解视图新加坡国立大学的生物医学工程系的一个团队制作了可穿戴外骨骼手套，用于手动辅助可变刚度的气动执行器在康复领域的应用。该....

图1.3新加坡国立大学的可穿戴外骨骼手套值得关注的是：香港理工大学于2010年研制出一种专门针对中风偏瘫患者康复训练使用的

图1.3新加坡国立大学的可穿戴外骨骼手套香港理工大学于2010年研制出一种专门针对中风偏瘫患者该装置通过采集患者肌肉的表面肌电信号来判断人手握拳，分别是机器人手和运动控制器。机器人手部分含有五个有两个自由度。它的运动控制部分的执行器由线性元件构的运动范围比较大，近端指间关....

图1.4香港理工大学机器人手结构示意图

图1.3新加坡国立大学的可穿戴外骨骼手套值得关注的是：香港理工大学于2010年研制出一种专门针对中风偏瘫患者康复训练使用的康复机器人手装置。该装置通过采集患者肌肉的表面肌电信号来判断人手握拳和展拳的动作，它主要有两部分构成，分别是机器人手和运动控制器。机器人手部分含有五个....

本文编号：3940270