表面肌電信號(hào)的動(dòng)作模式辨識(shí).pdf

1、表面肌電信號(hào)是人體自主運(yùn)動(dòng)時(shí)，在骨骼肌表面用表面電極記錄的神經(jīng)肌肉生物電信號(hào)，它反映了神經(jīng)、肌肉的功能狀態(tài)。肌電信號(hào)不僅在臨床醫(yī)學(xué)、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，而且成為近代假肢控制的熱點(diǎn)研究方向。由于任何誤動(dòng)作對(duì)截肢病人都是十分危險(xiǎn)的，因此在假肢控制中，保證較低的誤識(shí)別率是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，也是本文研究的主要目的。 在前期工作的基礎(chǔ)上，本文首先對(duì)肌電信號(hào)采集系統(tǒng)的前置放大電路進(jìn)行了改進(jìn)，使用“浮動(dòng)電源技術(shù)”，提高了電路的共模抑制能力

2、。基于USB2.0芯片CY7C68013設(shè)計(jì)了高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其工作在GPIF模式，控制兩片AD7862-3同時(shí)工作，由于AD各通道切換時(shí)間非常短（約為0.1ms），可忽略不計(jì)，因此基本上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)8路肌電信號(hào)的準(zhǔn)同步采集。研究中對(duì)尺側(cè)腕伸肌、橈側(cè)腕伸肌、橈側(cè)腕屈肌、尺側(cè)腕屈肌、三角肌、肱二頭肌、肱三頭肌、肱橈肌8塊肌肉的電信號(hào)進(jìn)行了采集，AD傳送來的數(shù)據(jù)最后以批量傳輸?shù)姆绞阶詣?dòng)傳送給PC機(jī)，用于后續(xù)的信號(hào)處理。 在預(yù)處理方面

3、，使用了能量閾值法對(duì)動(dòng)作進(jìn)行分割。針對(duì)肌電信號(hào)中的各種噪聲干擾，設(shè)計(jì)了巴特沃斯低通濾波器、自適應(yīng)陷波器、基于EMD的小波消噪濾波器進(jìn)行消噪。從濾波前與濾波后信號(hào)的頻譜可以看出，信號(hào)中的有用成分得到了有效提取，而噪聲得到抑制。 在特征提取方面，比較了肌電信號(hào)的時(shí)域統(tǒng)計(jì)量（均值、方差、過零數(shù)）、AR模型功率譜比值、小波分解頻帶能量值三類特征參數(shù)，得出了小波分解的頻帶能量值相比之下更穩(wěn)定。 在動(dòng)作模式分類上，用AR模型功率譜比