基于肌電信號的手指組合動作識別研究.pdf

1、表面肌電信號(Surface Electromyography，sEMG)是人體肌肉運動時從皮膚表面通過表面電極記錄下來的關(guān)于神經(jīng)肌肉活動的電生理信號，它反映了神經(jīng)、肌肉的功能狀態(tài)。由于sEMG信號的提取方便、快捷、無創(chuàng)傷測量等優(yōu)點，在臨床醫(yī)學(xué)、運動醫(yī)學(xué)、人機工效學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、電生理學(xué)等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。隨著康復(fù)工程、機械、電子學(xué)的發(fā)展，肌電假肢的研究也逐漸深入，向著更加智能化發(fā)展。
　　 本論文首先簡要介紹了肌電信號

2、產(chǎn)生的生理學(xué)基礎(chǔ)，以及當前sEMG信號的研究現(xiàn)狀。然后介紹了所開發(fā)的sEMG信號采集平臺，包括硬件和軟件兩個部分。硬件部分主要包括：電極、預(yù)調(diào)理電路、電源、采集卡、PC機等。軟件部分是根據(jù)硬件采集卡的規(guī)格，采用VC++語言編寫而成，實現(xiàn)了在PC機上控制采集卡完成sEMG信號的采集。
　　 在噪聲處理方面，由于信號在采集、傳輸和接受過程中都會引入較多的干擾，僅僅靠硬件調(diào)理是遠不能夠滿足實驗需求的。為了提高系統(tǒng)的性能，本論文將所采集

3、的數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波，這里我們在Matlab中FDATOOL中自行設(shè)計了巴特沃斯帶通濾波器進行軟件濾波。接著利用頻譜插值對工頻干擾進行了處理，該方法能夠降低傳統(tǒng)的陷波對信號所造成缺失的影響。最后利用小波分析理論對采集得到的sEMG信號進行進一步的帶內(nèi)降噪。從處理前與處理后的信號時域圖中可以看出，信號中的噪聲得到了有效的抑制。
　　 在特征提取方面，首先對信號活動段進行了檢測，接著列舉了當前對于sEMG信號特征提取方法，并對本論文所