基于表面肌電信號與近紅外光譜技術(shù)聯(lián)合解碼的仿人假肢控制系統(tǒng).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、近紅外光譜(NIRS)技術(shù),是一種無損檢測人體組織血氧濃度變化的方法,采用該技術(shù)監(jiān)測人體肌群的運(yùn)動信息具有較高的空間分辨率,故近年來越來越多地應(yīng)用于肌肉運(yùn)動信息的監(jiān)測中。表面肌電信號(sEMG),是一種由骨骼肌產(chǎn)生、在肌肉之上的皮膚表面處記錄的電信號。sEMG是反映人體肌群運(yùn)動最直接的信息來源,被廣泛地應(yīng)用于人機(jī)接口(HCI)技術(shù)中,特別是康復(fù)工程中仿人假肢、輪椅等殘疾人康復(fù)設(shè)備的控制?;趕EMG的人機(jī)接口,其缺點是容易受到噪聲干擾、

2、空間分辨率低,且隨人體生理狀況變化(如肌肉疲勞)會產(chǎn)生特征偏移。已有研究表明,引入NIRS信號能夠提高基于sEMG的人機(jī)接口的性能。
  本文主要的工作是將NIRS信號引入到肌群運(yùn)動信息監(jiān)測系統(tǒng)中,開發(fā)一套基于sEMG與NIRS聯(lián)合解碼的仿人假肢控制系統(tǒng),并通過實驗驗證NIRS信號對人機(jī)接口的提高作用。主要研究內(nèi)容包括:
  首先,開發(fā)出適用于監(jiān)測肌肉運(yùn)動信息的NIRS傳感器,并對傳感器各項參數(shù)進(jìn)行了測試,結(jié)果表明其在噪聲、

3、穩(wěn)定性、抗干擾等能達(dá)到與已有系統(tǒng)相當(dāng)?shù)乃剑⒛苡行У乇O(jiān)測肌肉血氧信息;然后,結(jié)合實驗室現(xiàn)有的sEMG傳感器,通過降低NIRS信號與sEMG信號相互間的干擾,開發(fā)出NIRS與sEMG聯(lián)合采集傳感器。
  進(jìn)一步地,在實驗室已有的“肌電信號監(jiān)測與存儲軟件”的基礎(chǔ)之上,開發(fā)出用于sEMG與NIRS聯(lián)合解碼的電腦端軟件,實現(xiàn)兩種信號的特征提取,與動作類別的模式識別;然后,結(jié)合實驗室已有的欠驅(qū)動仿人假肢結(jié)構(gòu),通過模式識別的結(jié)果控制其實現(xiàn)多

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