基于肌動(dòng)圖(MMG)與肌電圖(EMG)信號(hào)的假肢控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-04 18:44
通過分析傳統(tǒng)肌電假肢存在的問題和國內(nèi)外該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,建立基于模式識(shí)別的肌電假肢控制總體方案,并對(duì)總體方案的組成結(jié)構(gòu)、功能和具體實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行比較詳細(xì)的介紹。 設(shè)計(jì)了八通道生物信號(hào)采集裝置,包括表面肌電信號(hào)放大濾波電路,以及基于Matlab的信號(hào)處理程序。其中肌電信號(hào)放大濾波電路包含放大、高通濾波、低通濾波、帶阻濾波和補(bǔ)償電路等模塊;肌電采集軟件可以實(shí)現(xiàn)肌電信號(hào)的采集、存儲(chǔ)等功能。 為了提高假肢控制系統(tǒng)分類的準(zhǔn)確度,本文采用信號(hào)融合的方法,通過融合6通道的肌電圖(EMG)信號(hào)與2通道的肌動(dòng)圖(MMG)信號(hào),以及基于模式識(shí)別的線性判別分析(LDA)算法,研制了基于MMG和EMG信號(hào)的假肢控制系統(tǒng),系統(tǒng)能對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行處理并得出動(dòng)作分類結(jié)果然后控制假肢完成相應(yīng)動(dòng)作。對(duì)8位測(cè)試者的腕屈、腕伸、張開、握拳4類動(dòng)作以及靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行假肢控制的動(dòng)作分類準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn),準(zhǔn)確度達(dá)94.6%±1.3%,比單獨(dú)用MMG信號(hào)(88.5%±1.6%)或EMG信號(hào)(精度90.4%±1.5%)效果更好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了假肢控制動(dòng)作的有效分類,有望應(yīng)用于上臂截肢的殘疾人。
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中國2006年度肢體殘疾人口的數(shù)量與占總殘疾人口的百分比
裝飾假肢(左)、索控假肢(中)、肌電假肢(右)
目前先進(jìn)的機(jī)械手
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于P300電位的新型BCI中文輸入虛擬鍵盤系統(tǒng)[J]. 吳邊,蘇煜,張劍慧,李昕,張吉財(cái),陳衛(wèi)東,鄭筱祥. 電子學(xué)報(bào). 2009(08)
[2]HIT/DLR HandⅡ類人形五指靈巧手機(jī)構(gòu)的研究[J]. 樊紹巍,劉伊威,金明河,蘭天,陳兆芃,劉宏,趙大威. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
[3]肌電假手的研究進(jìn)展[J]. 查理. 國防科技. 2007(09)
[4]基于肌肉電信號(hào)控制的假肢用機(jī)械手的設(shè)計(jì)[J]. 王宏,姬彥巧,趙長寬,李琪. 東北大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(09)
[5]神經(jīng)信號(hào)控制假肢研究[J]. 張曉文,高忠華,胡天培,楊煜普,許曉鳴,張鍵,賈曉楓,鄭修軍,陳中偉,陳統(tǒng)一. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2005(05)
[6]腦-機(jī)接口技術(shù)綜述[J]. 楊立才,李佰敏,李光林,賈磊. 電子學(xué)報(bào). 2005(07)
[7]中國首例人體殘肢神經(jīng)信息控制電子假肢實(shí)驗(yàn)研究快報(bào)[J]. 賈曉楓,陳統(tǒng)一,陳中偉,張鍵,張曉文,斯揚(yáng),胡天培,高忠華,楊煜普. 中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志. 2004(01)
[8]有源電極用于表面肌電信號(hào)的檢測(cè)[J]. 何慶華,彭承琳,吳寶明,王禾. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2003(03)
[9]上肢假肢控制模式的信息源研究[J]. 張曉文,楊煜普,許曉鳴,胡天培. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2002(04)
[10]肌電假肢控制中的表面肌電信號(hào)的研究進(jìn)展與展望[J]. 雷敏,王志中. 中國醫(yī)療器械雜志. 2001(03)
本文編號(hào):3685568
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中國2006年度肢體殘疾人口的數(shù)量與占總殘疾人口的百分比
裝飾假肢(左)、索控假肢(中)、肌電假肢(右)
目前先進(jìn)的機(jī)械手
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于P300電位的新型BCI中文輸入虛擬鍵盤系統(tǒng)[J]. 吳邊,蘇煜,張劍慧,李昕,張吉財(cái),陳衛(wèi)東,鄭筱祥. 電子學(xué)報(bào). 2009(08)
[2]HIT/DLR HandⅡ類人形五指靈巧手機(jī)構(gòu)的研究[J]. 樊紹巍,劉伊威,金明河,蘭天,陳兆芃,劉宏,趙大威. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
[3]肌電假手的研究進(jìn)展[J]. 查理. 國防科技. 2007(09)
[4]基于肌肉電信號(hào)控制的假肢用機(jī)械手的設(shè)計(jì)[J]. 王宏,姬彥巧,趙長寬,李琪. 東北大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(09)
[5]神經(jīng)信號(hào)控制假肢研究[J]. 張曉文,高忠華,胡天培,楊煜普,許曉鳴,張鍵,賈曉楓,鄭修軍,陳中偉,陳統(tǒng)一. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2005(05)
[6]腦-機(jī)接口技術(shù)綜述[J]. 楊立才,李佰敏,李光林,賈磊. 電子學(xué)報(bào). 2005(07)
[7]中國首例人體殘肢神經(jīng)信息控制電子假肢實(shí)驗(yàn)研究快報(bào)[J]. 賈曉楓,陳統(tǒng)一,陳中偉,張鍵,張曉文,斯揚(yáng),胡天培,高忠華,楊煜普. 中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志. 2004(01)
[8]有源電極用于表面肌電信號(hào)的檢測(cè)[J]. 何慶華,彭承琳,吳寶明,王禾. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2003(03)
[9]上肢假肢控制模式的信息源研究[J]. 張曉文,楊煜普,許曉鳴,胡天培. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2002(04)
[10]肌電假肢控制中的表面肌電信號(hào)的研究進(jìn)展與展望[J]. 雷敏,王志中. 中國醫(yī)療器械雜志. 2001(03)
本文編號(hào):3685568
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