基于表面肌電信號與近紅外光譜技術聯合解碼的仿人假肢控制系統(tǒng).pdf

1、近紅外光譜（NIRS）技術，是一種無損檢測人體組織血氧濃度變化的方法，采用該技術監(jiān)測人體肌群的運動信息具有較高的空間分辨率，故近年來越來越多地應用于肌肉運動信息的監(jiān)測中。表面肌電信號（sEMG），是一種由骨骼肌產生、在肌肉之上的皮膚表面處記錄的電信號。sEMG是反映人體肌群運動最直接的信息來源，被廣泛地應用于人機接口（HCI）技術中，特別是康復工程中仿人假肢、輪椅等殘疾人康復設備的控制?；趕EMG的人機接口，其缺點是容易受到噪聲干擾、

2、空間分辨率低，且隨人體生理狀況變化（如肌肉疲勞）會產生特征偏移。已有研究表明，引入NIRS信號能夠提高基于sEMG的人機接口的性能。
　　本文主要的工作是將NIRS信號引入到肌群運動信息監(jiān)測系統(tǒng)中，開發(fā)一套基于sEMG與NIRS聯合解碼的仿人假肢控制系統(tǒng)，并通過實驗驗證NIRS信號對人機接口的提高作用。主要研究內容包括：
　　首先，開發(fā)出適用于監(jiān)測肌肉運動信息的NIRS傳感器，并對傳感器各項參數進行了測試，結果表明其在噪聲、

3、穩(wěn)定性、抗干擾等能達到與已有系統(tǒng)相當的水平，并能有效地監(jiān)測肌肉血氧信息；然后，結合實驗室現有的sEMG傳感器，通過降低NIRS信號與sEMG信號相互間的干擾，開發(fā)出NIRS與sEMG聯合采集傳感器。
　　進一步地，在實驗室已有的“肌電信號監(jiān)測與存儲軟件”的基礎之上，開發(fā)出用于sEMG與NIRS聯合解碼的電腦端軟件，實現兩種信號的特征提取，與動作類別的模式識別；然后，結合實驗室已有的欠驅動仿人假肢結構，通過模式識別的結果控制其實現多