本文關(guān)鍵詞：便攜式肌疲勞分析系統(tǒng)研制

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【摘要】：肌疲勞分析在康復(fù)醫(yī)學(xué)、運動力學(xué)、人體工效學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。肌疲勞分析評估可以為康復(fù)治療、體育訓(xùn)練和勞動工作等提供有效指導(dǎo)信息。表面肌電信號能反應(yīng)神經(jīng)肌肉的機(jī)能狀態(tài),其無創(chuàng)、便利、客觀等特點使其成為研究肌肉疲勞的有效工具。 目前,基于表面肌電的肌疲勞研究多集中在離線處理數(shù)據(jù),市場現(xiàn)有的表面肌電采集設(shè)備通常不帶有肌肉疲勞實時分析功能。針對這種現(xiàn)狀,本文研制了一套基于表面肌電的便攜式肌疲勞分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有體積小、成本低、便于使用等優(yōu)點,同時具備實時分析肌肉疲勞的功能。本文主要工作如下： (1)系統(tǒng)硬件實現(xiàn)。開發(fā)了一套便攜式肌疲勞分析硬件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)主要含有三個模塊：信號采集與無線傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和結(jié)果顯示與存儲模塊。信號采集模塊包括六通道表面肌電傳感器、ADC采集電路、C8051F410MCU模塊、無線藍(lán)牙和電源電路。數(shù)據(jù)處理模塊包括FPGA核心系統(tǒng)、無線藍(lán)牙、外部存儲器和電源電路。結(jié)果顯示與存儲模塊包括ARM核心系統(tǒng)、LCD觸摸屏、SD卡電路和電源電路。 (2)系統(tǒng)軟件實現(xiàn)。系統(tǒng)軟件按邏輯功能主要分為三個模塊：采集與無線傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和結(jié)果顯示與存儲模塊。采集與無線傳輸模塊通過MCU讀取ADS1198采集的表面肌電數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,并控制無線藍(lán)牙將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理模塊通過藍(lán)牙接收數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)段提取、FFT和6個肌疲勞相關(guān)參數(shù)的計算,并將數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)送到結(jié)果顯示與存儲模塊。結(jié)果顯示與存儲模塊通過定制Windows CE操作系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)顯示及存儲功能,通過LCD觸摸屏實現(xiàn)人機(jī)交互。 (3)系統(tǒng)測試分析。測試系統(tǒng)性能指標(biāo),并開展靜態(tài)持續(xù)肌肉收縮實驗和動態(tài)周期性肌肉收縮實驗,驗證系統(tǒng)肌疲勞分析功能。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R197.39;TP274

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1192277