【摘要】：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)具有高度復(fù)雜的、非線性的特點(diǎn),上肢協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)作為生活自理的必要條件,是由中樞神經(jīng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)控制、與上肢運(yùn)動(dòng)相關(guān)肌肉群協(xié)調(diào)收縮、相互作用的結(jié)果,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的肌電信號(hào)(Electromyography,EMG)能夠反映運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的響應(yīng)信息。肌肉間的相互作用體現(xiàn)在肌間耦合關(guān)系,反映了神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)肌肉的控制支配作用,肌間耦合強(qiáng)度體現(xiàn)了肌肉的激活性和協(xié)調(diào)性,進(jìn)而評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)功能。因此,上肢協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)中肌間耦合特性及其變化規(guī)律是探索肌肉協(xié)調(diào)整合及神經(jīng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的控制協(xié)調(diào)機(jī)制的熱點(diǎn)關(guān)注問(wèn)題。首先,闡述了肌電信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)制和特點(diǎn),并對(duì)肌間耦合分析方法研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,并結(jié)合肌間耦合關(guān)系的特點(diǎn)和現(xiàn)有耦合分析方法無(wú)法進(jìn)行多尺度分析和定量描述肌間非線性耦合關(guān)系的問(wèn)題,提出了本文的主要研究?jī)?nèi)容:從肌電信號(hào)的多尺度和非線性的角度出發(fā),基于傳統(tǒng)相干性分析方法對(duì)肌間耦合特性分析方法進(jìn)行改進(jìn)和拓展。其次,針對(duì)肌間耦合關(guān)系存在特征頻段特性,而傳統(tǒng)相干分析無(wú)法刻畫(huà)肌電信號(hào)的多尺度特性,構(gòu)建基于多尺度同步分解的MEMD-相干性特征頻段肌間耦合分析模型,對(duì)多通道肌電信號(hào)進(jìn)行同步分解,獲得尺度相同、頻率對(duì)應(yīng)的特征頻段信息,并對(duì)特征頻段的肌電信號(hào)進(jìn)行相干性分析,然后將該方法應(yīng)用到健康被試上肢不同靜態(tài)握力下的肌間耦合特性分析中,結(jié)果表明該方法能夠?yàn)榧￠g耦合多尺度特性分析方法的研究提供新思路。再次,針對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)表現(xiàn)出的肌間耦合作用存在非線性特點(diǎn),構(gòu)建基于小波包-n:m相干性的肌間交叉頻率耦合分析模型,首先獲取肌電信號(hào)在不同頻率點(diǎn)的特征信息,通過(guò)對(duì)不同頻率比值下的特征信號(hào)進(jìn)行肌間n:m交叉頻率相干性分析來(lái)刻畫(huà)肌間的非線性耦合關(guān)系,并將其應(yīng)用到健康被試恒定握力維持下肘屈伸過(guò)程,分析結(jié)果表明該方法能夠描述特定運(yùn)動(dòng)下肌間交叉頻率非線性耦合特性關(guān)系。最后,將本文提出的肌間耦合分析方法應(yīng)用到中風(fēng)患者的患側(cè)上肢協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)過(guò)程肌間耦合分析的研究中,并對(duì)比分析中風(fēng)患者與健康被試之間的肌間耦合差異,結(jié)果表明,中風(fēng)患者的肌間耦合特性在一定程度上存在缺失,研究結(jié)果從肌間耦合角度定量分析了患者的運(yùn)動(dòng)功能狀態(tài),對(duì)患者康復(fù)訓(xùn)練策略的制定提供理論依據(jù)和參考,同時(shí)驗(yàn)證了本文所提出方法的有效性。
【圖文】：

運(yùn)動(dòng)控制信息傳遞系統(tǒng)

圖 2-1 Delsys 肌電信號(hào)無(wú)線采集設(shè)備Delsys 肌電信號(hào)采集設(shè)備主要包括基站和 Delsys 傳感器，基站可以同時(shí)接收 傳感器的信號(hào)數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)多通道肌電信號(hào)同步采集。信號(hào)傳輸方式采用無(wú)輸，避免了多路同步采集時(shí)的線路干擾和電量消耗，其有效傳輸距離為 20 米，頻率為 2000Hz。在進(jìn)行多通道肌電信號(hào)數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)之前，需用濃度為 75%的酒精擦拭皮膚，去除皮膚表面的油脂和皮屑對(duì)信號(hào)的影響，，提高獲取肌電信號(hào)噪比。2.2 肌電信號(hào)的預(yù)處理肌電信號(hào)是非平穩(wěn)的生理信號(hào)，十分微弱，在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中容易受到外部和采集裝置的干擾，會(huì)影響到進(jìn)一步肌間耦合特性分析的準(zhǔn)確性。因此，根據(jù)信號(hào)噪聲的干擾形式及其特點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的預(yù)處理方法。常見(jiàn)的噪聲干擾表現(xiàn)形要有基線漂移、工頻及其各次諧波干擾、頻帶過(guò)寬、尖峰干擾和運(yùn)動(dòng)偽跡等。著重對(duì)基線漂移、工頻干擾和頻帶過(guò)寬等噪聲干擾進(jìn)行處理，給出相應(yīng)的預(yù)處
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R496;TN911.7

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 耿鵬程;侯藍(lán)田;韓偉濤;龐輝;;七芯光子晶體光纖耦合特性的研究[J];燕山大學(xué)學(xué)報(bào);2010年04期

2 何君道;聞泉;榮竹;王雨時(shí);杜躍飛;;彈底引信底部零件膛內(nèi)熱-結(jié)構(gòu)耦合特性[J];探測(cè)與控制學(xué)報(bào);2013年06期

3 陳占清,唐平,繆協(xié)興;時(shí)變邊界剛體的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)耦合特性[J];湘潭師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年02期

4 朱戰(zhàn)霞;馬家th;樊瑞山;;航天器相對(duì)運(yùn)動(dòng)姿軌耦合特性研究[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2015年06期

5 郝新紅;白鈺鵬;何娟;;高功率微波孔縫耦合特性的數(shù)值模擬及防護(hù)加固技術(shù)[J];探測(cè)與控制學(xué)報(bào);2006年04期

6 張立軍,余卓平,陽(yáng)鵬;汽車液壓減振器熱-機(jī)耦合特性試驗(yàn)研究[J];汽車技術(shù);2005年04期

7 李新碗,杜鵬超,葉愛(ài)倫;長(zhǎng)周期光纖光柵耦合特性及模擬分析[J];電子學(xué)報(bào);2000年11期

8 辛鋒先;盧天健;;輕質(zhì)板殼結(jié)構(gòu)振動(dòng)與聲學(xué)耦合特性的理論及實(shí)驗(yàn)研究[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);2014年06期

9 王夢(mèng)宇;金雪瑩;李飛;張延超;王克逸;;波導(dǎo)耦合回音壁模式光學(xué)微球腔結(jié)構(gòu)耦合特性分析（英文）[J];紅外與毫米波學(xué)報(bào);2018年03期

10 王大軍,熊宗堯;670t/h鍋爐送風(fēng)機(jī)及其系統(tǒng)耦合特性研究[J];中國(guó)電力;1997年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 朱毅;郭丹;;三維微型梳齒的靜電結(jié)構(gòu)耦合特性研究[A];2006全國(guó)摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（二）[C];2006年

2 王世文;;埋入式壓電傳感器機(jī)械-電場(chǎng)耦合特性研究[A];復(fù)合材料的現(xiàn)狀與發(fā)展——第十一屆全國(guó)復(fù)合材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

3 李麗娜;尹紅賀;王立軍;;1060nm半導(dǎo)體激光列陣與透鏡導(dǎo)管的耦合特性[A];全國(guó)第十二次光纖通信暨第十三屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

4 吳濤濤;韋成華;朱永祥;周孟蓮;王立君;;純鐵微觀氧化過(guò)程及其對(duì)激光耦合特性的影響[A];第十四屆全國(guó)物理力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議縮編文集[C];2016年

5 葛悅禾;;波導(dǎo)H面T型結(jié)斜縫耦合特性分析[A];1995年全國(guó)微波會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];1995年

6 吳海清;孫湘文;陳忠嘉;;正交波導(dǎo)的矩形縫隙耦合特性[A];1987年全國(guó)微波會(huì)議論文集（上）[C];1987年

7 張占陽(yáng);呂世金;白振國(guó);;有限長(zhǎng)圓柱殼水下聲輻射與散射耦合特性研究[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)水聲學(xué)分會(huì)2019年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2019年

8 任樹(shù)偉;辛鋒先;盧天健;;微平板聲振耦合特性的尺度效應(yīng)研究[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

9 沈浩;李新碗;葉愛(ài)倫;;光波微環(huán)形腔的耦合特性及其在光交換網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究[A];2003'全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2003年

10 李建瀛;梁昌洪;;波導(dǎo)窄/寬邊縱縫耦合特性的解析計(jì)算[A];1997年全國(guó)微波會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];1997年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張文超;幾種典型紅外非線性晶體倍頻中的熱光耦合特性研究[D];黑龍江大學(xué);2016年

2 黃河;基于沙漠蜥蜴生物耦合特性的仿生耐沖蝕試驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2012年

3 姚照輝;考慮飛/推耦合特性的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 周吳;微加速度計(jì)的機(jī)電耦合特性及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2010年

5 趙國(guó)如;基于多剛體逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)原理的人體運(yùn)動(dòng)測(cè)試技術(shù)及運(yùn)動(dòng)耦合特性研究[D];吉林大學(xué);2009年

6 陳俊學(xué);金屬微納結(jié)構(gòu)中模式耦合特性及其調(diào)控機(jī)理研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

7 朱占平;帶縫金屬腔體、電子線路的微波耦合特性分析與基本電路的微波注入效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

8 陳晨;火電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)非線性特性與控制研究[D];北京交通大學(xué);2016年

9 王立文;新型寬帶光子晶體光纖的設(shè)計(jì)與制作研究[D];北京交通大學(xué);2013年

10 翟融融;二氧化碳減排機(jī)理及其與火電廠耦合特性研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 易輔;基于六邊形線圈的無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)互感模型及耦合特性分析[D];湘潭大學(xué);2019年

2 楊文娟;上肢協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)中肌間耦合特性分析方法研究[D];燕山大學(xué);2019年

3 楊雪瑩;基于微納結(jié)構(gòu)陣列的神經(jīng)細(xì)胞電耦合特性研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2019年

4 吳浩發(fā);5G通信濾波器的小型化研究[D];上海交通大學(xué);2018年

5 徐庭鈺;大型鏡面加工裝備并聯(lián)模塊耦合特性及穩(wěn)定性研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2019年

6 LAY SOTHEARY;能源樁熱—力耦合特性的數(shù)值模擬研究[D];北京交通大學(xué);2018年

7 唐高峰;有機(jī)壓電材料的多物理場(chǎng)耦合特性研究[D];昆明理工大學(xué);2017年

8 時(shí)玉冰;內(nèi)置式電主軸動(dòng)態(tài)及熱—結(jié)構(gòu)耦合特性的研究[D];河北工程大學(xué);2015年

9 葉濤;二維光子晶體波導(dǎo)耦合特性及波分復(fù)用研究[D];南昌大學(xué);2011年

10 黃鵬;光TSV損耗特性與耦合特性的研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2587737