假肢控制中表面肌電信號分析系統(tǒng)研究.pdf

1、表面肌電信號(surface electromyogram，簡稱SEMG)是一種復(fù)雜的表皮下肌肉電活動在皮膚表面處的時間和空間上的綜合結(jié)果，它的檢測分析及識別對臨床診斷及康復(fù)醫(yī)學(xué)、運動醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有重要意義；虛擬儀器(VirtualInstruments，簡稱VI)是儀器技術(shù)和現(xiàn)代計算機技術(shù)相結(jié)合的革命性產(chǎn)物，它從根本上更新了儀器的概念，代表今后儀器儀表的發(fā)展方向。 本論文利用虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建了表面肌電信號檢測平臺并用LabVI

2、EW進(jìn)行信號處理，包括表面肌電信號的采集顯示和存儲、統(tǒng)計分析、頻域分析、特征提取及識別，并通過實驗驗證了表面肌電信號的多重分形特性，得出了廣義維數(shù)可以作為表面肌電信號的一個特征來進(jìn)行動作識別的結(jié)論。整個系統(tǒng)比較完善，經(jīng)過擴展也可以適合各種生理數(shù)據(jù)的采集和處理，是未來生理儀器開發(fā)的方向。 本課題的主要工作是系統(tǒng)軟件部分的開發(fā)以及多重分形算法的研究。系統(tǒng)軟件部分的關(guān)鍵是非NI數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動程序的編寫和有頂向下系統(tǒng)的合成；分形譜的計算

3、中，本文采用關(guān)聯(lián)積分算法來求取EMG的廣義維數(shù)，并針對無標(biāo)度區(qū)識別問題，綜合利用具體采樣的時間序列和擬合點數(shù)等信息，來確定分形無標(biāo)度區(qū)。實驗表明，該方法能夠很好地識別線性無標(biāo)度區(qū)，且區(qū)間內(nèi)曲線的線性度較好。 基于虛擬儀器的表面肌電信號采集分析系統(tǒng)，部分學(xué)者已過相關(guān)的研究，功能比較單一，只包括采集和簡單的分析。本課題的創(chuàng)新點是將表面肌電信號的特征提取和模式識別部分加入了該系統(tǒng)，擴展了系統(tǒng)的功能；另外本文提出采用多重分形來分析表面肌