基于支持向量機(jī)的表面肌電信號(hào)手部動(dòng)作識(shí)別.pdf

1、表面肌電信號(hào)(surface electromyography, sEMG)是在人體發(fā)生動(dòng)作時(shí)由骨骼肌產(chǎn)生，并通過(guò)肌電信號(hào)采集儀器在人體表面測(cè)取到的生物電信號(hào)，具有提取方便、準(zhǔn)確、無(wú)創(chuàng)傷的特點(diǎn)，已應(yīng)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)、智能機(jī)器人等領(lǐng)域。然而表面肌電信號(hào)在仿生假手識(shí)別的領(lǐng)域仍不夠成熟，因此距廣泛應(yīng)用還有一段距離。
　　本文以更加快速靈敏的控制仿生假手為目的，運(yùn)用經(jīng)優(yōu)化的支持向量機(jī)對(duì)手部動(dòng)作下的表面肌電信號(hào)進(jìn)行模式識(shí)別。主要內(nèi)容包括：信號(hào)采

2、集、預(yù)處理、手部動(dòng)作識(shí)別。
　　文中首先分析了仿生假手和表面肌電信號(hào)手部動(dòng)作識(shí)別在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。并對(duì)表面肌電信號(hào)的生理特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析，確定了手部動(dòng)作時(shí)手臂上貢獻(xiàn)最大的四塊肌肉肌群為采集信號(hào)時(shí)的最優(yōu)位置，并在對(duì)手部動(dòng)作系統(tǒng)規(guī)劃后，通過(guò)貼片電極與肌電信號(hào)采集儀器完成手部常見(jiàn)動(dòng)作的表面肌電信號(hào)提取。
　　在預(yù)處理方面，通過(guò)小波函數(shù)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行去噪得到更加清晰的分析波形。并基于時(shí)域分析法、頻域分析法、以及時(shí)頻域分析法

3、對(duì)去噪后的信號(hào)進(jìn)行特征提取，將提取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，選取通過(guò)降維后小波包函數(shù)下的方差和能量特征作為特征向量。
　　在模式識(shí)別方面，首先選取了兩種識(shí)別分類器：標(biāo)準(zhǔn)支持向量機(jī)，最小二乘支持向量機(jī)，將所得特征向量輸入到該分類器中，經(jīng)過(guò)分析處理后對(duì)表面肌電信號(hào)手部動(dòng)作進(jìn)行識(shí)別。隨后通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在分析了加入?yún)?shù)尋優(yōu)的分類器的識(shí)別正確率和訓(xùn)練時(shí)間后，最終得出基于粒子群參數(shù)尋優(yōu)下的最小二乘支持向量機(jī)模式識(shí)別在本文的四種手部動(dòng)作識(shí)別過(guò)程中，具有