發(fā)布時(shí)間：2021-09-17 03:00

　　在人類(lèi)的日常生活和工作中,雙手起著至關(guān)重要的作用。疾病或意外事故導(dǎo)致手部殘疾患者的數(shù)量與日俱增,患者的生活品質(zhì)受到嚴(yán)重影響。隨著社會(huì)和醫(yī)療的發(fā)展,人們對(duì)生活質(zhì)量的要求日益提高,進(jìn)而對(duì)康復(fù)的效果要求更加精準(zhǔn)和追求完美。為了提高手部殘疾患者的自理能力,智能假手等醫(yī)療輔助產(chǎn)品逐漸成為研究熱點(diǎn),并在一定程度上改善了殘疾患者的日常生活。手部運(yùn)動(dòng)意圖的精準(zhǔn)識(shí)別是智能假手的關(guān)鍵技術(shù)之一,因此提高手部動(dòng)作識(shí)別的準(zhǔn)確性和可靠性具有重要研究?jī)r(jià)值。本文以手部運(yùn)動(dòng)作為研究對(duì)象,基于表面肌電信號(hào)對(duì)手部動(dòng)作識(shí)別進(jìn)行深入探索,并以仿真假手作為控制對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)人機(jī)交互控制實(shí)驗(yàn)。研究成果期望能夠改善康復(fù)裝備的智能水平,幫助殘疾人提高生活自主能力,促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展。本文的主要研究?jī)?nèi)容和貢獻(xiàn)如下:（1）針對(duì)表面肌電信號(hào)的復(fù)雜低頻噪聲問(wèn)題,本文采用三階巴特沃斯高通濾波器處理表面肌電信號(hào),去除表面肌電信號(hào)中20Hz以下的低頻噪聲,保留表面肌電信號(hào)中的有效信息。從而使表面肌電信號(hào)的信噪比提升14.2%,達(dá)到12.71dB,去噪效果明顯。（2）針對(duì)表面肌電信號(hào)的特征提取問(wèn)題,提出了一種基于主成分分析的改進(jìn)頻譜圖（spectrum ... 

【文章來(lái)源】：河北大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

肌電信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理示意圖

Myo手環(huán)

河北大學(xué)碩士學(xué)位論文12定，并且通過(guò)藍(lán)牙，把Myo手環(huán)采集的sEMG實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中。由于Myo手環(huán)是非侵入式的采集設(shè)備，并且采用干電極來(lái)測(cè)量sEMG，相比于一次性的氯化銀凝膠電極貼片，受試者可以在簡(jiǎn)單的皮膚清潔后，輕松的穿戴和摘下Myo手環(huán)，sEMG的采集實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)變得更加簡(jiǎn)潔。在使用Myo手環(huán)前，用戶(hù)首先需要使用自帶軟件進(jìn)行校準(zhǔn)，這個(gè)操作可以在一定程度上降低每個(gè)用戶(hù)的肌肉、脂肪和皮膚的不同比例對(duì)sEMG的影響，保證Myo手環(huán)具有最佳的精度。雖然Myo手環(huán)的使用方法非常簡(jiǎn)單，但是由于干電極的原因，受試者的皮膚與干電極之間不能全程保證非常良好的接觸。與使用一次性的氯化銀凝膠電極采集的sEMG相比，Myo手環(huán)采集的sEMG的抗干擾性和魯棒性有所下降，但是仍然能夠滿(mǎn)足手部動(dòng)作識(shí)別實(shí)驗(yàn)的要求。2.3.2表面肌電信號(hào)的采集實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)由于sEMG是一種微弱的生物電信號(hào)，為了盡量減少信號(hào)干擾，在sEMG的采集實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段，首先需要減小實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的干擾信號(hào)，關(guān)閉不需要的用電設(shè)備，減小外部設(shè)備在使用交流電時(shí)對(duì)sEMG產(chǎn)生的工頻干擾，提高采集的sEMG數(shù)據(jù)的信噪比[42]。在sEMG的采集實(shí)驗(yàn)前，首先需要剔除受試者采集部位的皮膚汗毛，然后使用酒精棉擦拭皮膚表面，去除有影響的油脂和死皮，保證受試者皮膚與干電極之間的良好接觸。為了確保采集的sEMG數(shù)據(jù)的純凈度，獲取肌肉活動(dòng)的有效信息。受試者在佩戴Myo手環(huán)時(shí)，保持Myo手環(huán)的指示燈朝向手背居中的位置，沿著肌肉纖維的走向，朝手臂上方滑動(dòng)，直到Myo手環(huán)與手臂貼緊為止，并且確保受試者的手臂肌肉處于放松狀態(tài)。佩戴Myo手環(huán)的方法如圖2-3所示。圖2-3Myo手環(huán)佩戴示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]下肢外骨骼機(jī)器人交互控制方法及肌電感知應(yīng)用綜述[J]. 穆彤,劉世鋒.  天水師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2020(05)



本文編號(hào)：3397827