抓取模式與力的同步肌電解碼及假肢手肌電控制研究.pdf

1、肌電控制實現(xiàn)了上肢截肢患者通過大腦指揮假肢手運動的仿生功能。目前絕大多數(shù)多自由度肌電假肢只具有抓取模式的肌電控制;而殘疾人更期望自主控制假肢手抓取動作的同時，能夠主動調(diào)節(jié)相應抓取力的大小。針對這個現(xiàn)狀，進行抓取模式與力的同步肌電解碼及肌電控制研究。
　　然而，假肢手使用者若要實施不同的抓取力通常需要殘肢端肌肉收縮水平的改變;肌肉收縮水平的變化導致表面肌電信號非平穩(wěn)性的增強，這樣造成了抓取模式識別率的下降。
　　針對上述問題，

2、首先從一般的肌電信號模式識別方法開始研究。以抓取模式區(qū)分度及無干擾測試集下識別率為指標，初步選擇了肌電信號模式識別的特征及分類器，其中最高的抓取模式識別率為98.06±2.05％。
　　然后，考慮肌肉收縮水平變化的情況，提出一種衡量肌電信號模式識別方法魯棒性的指標;基于該指標在保證較小訓練集的要求下，進一步選擇了具有魯棒性的肌電信號模式識別方法。
　　其次，研究肌電信號力解碼問題。分析能夠體現(xiàn)抓取力大小的肌電信號特征;在盡量

3、小的訓練集前提下，比較“分類法”和“閾值法”兩種離散力解碼方法。分析結(jié)果表明閾值法表現(xiàn)較好而且僅需少量訓練樣本。
　　結(jié)合上述魯棒性的模式識別方法和閾值判斷的力解碼方法，提出了抓取模式與力的同步肌電解碼方案——以肌電信號倒譜系數(shù)、斜率符號變化數(shù)組合為特征和以線性判別分析為分類器的模式識別方法;以閾值判斷肌電信號絕對值均值等級為基礎的離散力解碼方法。基于該方案，在小訓練集下的一種離線實驗結(jié)果為:抓取模式解碼平均正確率為87.95±5