利用神經(jīng)機(jī)器接口技術(shù)、信息解碼技術(shù)以及先進(jìn)的機(jī)器人仿生控制技術(shù),為肢體殘缺者的運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)研制新一代高性能康復(fù)假肢控制系統(tǒng),恢復(fù)他們的肢體運(yùn)動(dòng)功能,是現(xiàn)代康復(fù)工程的重要方向。由于表面肌肉電信號(hào)（surface electromyogram,簡(jiǎn)稱sEMG）具有獲取比較方便、信號(hào)比較穩(wěn)定等特點(diǎn),所以把它當(dāng)作人機(jī)交互控制信號(hào),控制多功能假肢已成為研究熱點(diǎn)。 本文把表面肌電信號(hào)作為多功能假肢的控制信號(hào)源,通過(guò)研究其特性,設(shè)計(jì)出相應(yīng)放大器和采集系統(tǒng),通過(guò)這個(gè)采集系統(tǒng)可以采集多路信號(hào)；然后對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行解碼并設(shè)計(jì)動(dòng)作分類器；最后開(kāi)發(fā)虛擬與現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練平臺(tái)和多功能假肢實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。 分析表面肌電的基本特性,根據(jù)其特性設(shè)計(jì)出前置放大器和主放大器。前置放大器置于采集電極處,針對(duì)信號(hào)的微弱性和易受干擾的特性及時(shí)地對(duì)其進(jìn)行放大和濾波；主放大器作用是對(duì)信號(hào)進(jìn)行更高倍數(shù)的放大和進(jìn)一步濾波以及消除工頻干擾。 設(shè)計(jì)表面肌電信號(hào)的采集系統(tǒng),通過(guò)該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)多路信號(hào)、選擇性的進(jìn)行一些處理、離線或在線把信號(hào)存儲(chǔ)到硬盤中。 對(duì)采集的表面肌電信號(hào)進(jìn)行解碼,研究其時(shí)域特征和頻域特征。設(shè)計(jì)幾種分類器,... 

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源
    1.2 課題背景及假肢發(fā)展歷史
    1.3 研究現(xiàn)狀及研究意義
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 肌電信號(hào)采集系統(tǒng)
    2.1 引言
    2.2 肌電信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理及特征
        2.2.1 肌肉的作用和特性
        2.2.2 肌電信號(hào)產(chǎn)生的機(jī)理
        2.2.3 肌電信號(hào)的特征
    2.3 放大器的設(shè)計(jì)
        2.3.1 前置放大器
        2.3.2 主放大器和濾波器
    2.4 肌電信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.4.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)
        2.4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.4.3 數(shù)字濾波設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 肌電信號(hào)解碼及動(dòng)作識(shí)別
    3.1 引言
    3.2 肌電信號(hào)預(yù)處理
    3.3 肌電信號(hào)的時(shí)域特征及特征提取
    3.4 分類器的比較及選擇
        3.4.1 基于概率分布的LDA分類器
        3.4.2 Fisher分類器
        3.4.3 分類器比較
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于虛擬與現(xiàn)實(shí)的人機(jī)交互訓(xùn)練系統(tǒng)
    4.1 引言
    4.2 虛擬與現(xiàn)實(shí)
        4.2.1 虛擬與現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)
        4.2.2 虛擬與現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)及運(yùn)用
    4.3 虛擬手臂設(shè)計(jì)
    4.4 人機(jī)交互訓(xùn)練系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
        4.4.1 系統(tǒng)搭建思路及平臺(tái)選擇
        4.4.2 虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)的構(gòu)成
    4.5 虛擬手實(shí)時(shí)控制與訓(xùn)練
    4.6 本章小結(jié)
第5章 肌電假肢實(shí)時(shí)控制
    5.1 引言
    5.2 肌電手臂設(shè)計(jì)與改裝
    5.3 假肢實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)搭建
        5.3.1 系統(tǒng)的軟件部分
        5.3.2 控制模塊設(shè)計(jì)
        5.3.3 假肢驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
    5.4 實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)測(cè)試
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]使用Fisher線性判別方法的提取分類器[J]. 李文斌,陳嶷瑛,張娟,張新東.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2010(14)
[2]DLR/HIT機(jī)器人靈巧手手指位置控制的研究[J]. 劉伊威,趙京東.  機(jī)械與電子. 2009(10)
[3]Fisher大間距線性分類器[J]. 陳才扣,楊靜宇.  中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2007(12)
[4]肌電假手的研究進(jìn)展[J]. 查理.  國(guó)防科技. 2007(09)
[5]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)
[6]中國(guó)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)
[7]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(guó)醫(yī)療器械雜志. 2001(03)
[8]肌電信號(hào)分析方法的研究及進(jìn)展[J]. 蔡立羽,王志中.  中國(guó)醫(yī)療器械雜志. 1999(04)
[9]維納與控制論[J]. 胡作玄.  百科知識(shí). 1996(06)



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