表面肌電信號(hào)因其抗干擾性好易獲取,且包含豐富的運(yùn)動(dòng)控制信息,被廣泛應(yīng)用于康復(fù)機(jī)器人、智能假肢和人機(jī)交互等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的基于模式識(shí)別的肌電接口在實(shí)際控制過(guò)程中只能完成幾個(gè)簡(jiǎn)單動(dòng)作生硬的切換,為了實(shí)現(xiàn)康復(fù)輔助設(shè)備連續(xù)流暢的控制,關(guān)節(jié)連續(xù)運(yùn)動(dòng)信息的估計(jì)成為了近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。然而目前的研究大都僅針對(duì)單關(guān)節(jié)單自由度的序列運(yùn)動(dòng),而人體的自然運(yùn)動(dòng)往往是多自由度的同步運(yùn)動(dòng)。針對(duì)多自由度問題,近年來(lái)有學(xué)者提出了肌肉協(xié)同收縮模型,通過(guò)肌肉協(xié)同分析可以估計(jì)出多自由度同步運(yùn)動(dòng)時(shí)的關(guān)節(jié)連續(xù)運(yùn)動(dòng)信息,為智能康復(fù)輔助設(shè)備提供更加直觀自然、靈活高效的控制手段。本文以人體上肢腕關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)為研究對(duì)象,結(jié)合肌肉協(xié)同收縮理論,研究針對(duì)多關(guān)節(jié)同步運(yùn)動(dòng)解析的肌肉協(xié)同分析方法,并建立有效的協(xié)同激活模型準(zhǔn)確估計(jì)出關(guān)節(jié)連續(xù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的角度信息,最后結(jié)合多自由度并行比例控制策略設(shè)計(jì)交互控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂多個(gè)自由度的同步連續(xù)運(yùn)動(dòng)控制。具體的研究工作包括:（1）采集上肢腕關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的表面肌電信號(hào)和關(guān)節(jié)角度信號(hào),并對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。針對(duì)傳統(tǒng)非負(fù)矩陣分解算法（Non-negative Matrix Factorizati... 

【文章來(lái)源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

基于動(dòng)作模式分類的肌電控制接口

半監(jiān)督式的協(xié)同分析方法在多自由度運(yùn)動(dòng)時(shí)的肌肉如何設(shè)計(jì)半監(jiān)督式分解方法需要進(jìn)一步的研究。節(jié)連續(xù)運(yùn)動(dòng)估計(jì)研究現(xiàn)狀連續(xù)運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法的研究是實(shí)現(xiàn)多自由度同步連續(xù)肌電理是將采集的肌電信號(hào)解碼成多關(guān)節(jié)連續(xù)運(yùn)動(dòng)信息，進(jìn)控制指令。在以往的研究中，常用的有兩類方法實(shí)現(xiàn)基續(xù)運(yùn)動(dòng)信息估計(jì)。第一類方法是結(jié)合肌肉生理學(xué)建立以骼肌肉模型，進(jìn)而計(jì)算出運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的關(guān)節(jié)力矩信息和角示。其中應(yīng)用最多的是 Hill 骨骼肌模型，Hill 模型是一種許多學(xué)者在某種程度上對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)化，但其復(fù)雜度仍需要的骨骼、肌肉以及關(guān)節(jié)相關(guān)的生理參數(shù)無(wú)法直接獲大，實(shí)用性和通用性均受到限制。

圖 1-3 回歸模型估計(jì)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息兩類連續(xù)運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法的局限性，近年來(lái)一種新的連續(xù)運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法正得到廣泛的研究和應(yīng)用，其主得到多個(gè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)的肌肉協(xié)同元及其激活系數(shù)，動(dòng)信息。由于采用肌肉協(xié)同分析獲取的激活系數(shù)序較好的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者直接將肌肉列當(dāng)作關(guān)節(jié)連續(xù)運(yùn)動(dòng)信息，用于肌電控制。 等[33]直接用 NMF 方法分解得到肌肉協(xié)同元和關(guān)節(jié)運(yùn)應(yīng)的激活系數(shù)直接視為關(guān)節(jié)力信息，實(shí)現(xiàn)了上肢腕信息獲取。[26]則通過(guò)對(duì)上肢手關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)多個(gè)自由度的組合動(dòng)解得到的激活系數(shù)序列直接輸入到一個(gè)閾值模型得的多自由度同步比例控制。各個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)之間的激活系數(shù)并沒有充分解耦，


本文編號(hào)：3132891