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基于表面肌电信号的手腕动作模式识别 被引量：19
1
作者 张启忠 席旭刚 +2 位作者 马玉良 罗志增 佘青山 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期257-265,共9页
基于表面肌电信号的肢体动作模式识别是假手仿生控制的基础。为提高动作模式识别率,从肌电信号的产生机理出发,选取分别表征肌电信号形态特征———细节复杂度和整体自似性的近似熵指标和分维数指标,作为模式识别的特征向量;同时提出一... 基于表面肌电信号的肢体动作模式识别是假手仿生控制的基础。为提高动作模式识别率,从肌电信号的产生机理出发,选取分别表征肌电信号形态特征———细节复杂度和整体自似性的近似熵指标和分维数指标,作为模式识别的特征向量;同时提出一种具有增量学习能力的K最近邻(KNN)模型增量学习算法作为模式识别的分类器。在对10位受试者手腕的4个精细动作(腕伸、腕屈、腕内旋、腕外旋)的识别实验中,取得了92.5%以上的正确识别率。同时对增量学习能力对分类器动作模式识别率的影响做对比实验,当假肢使用者生理变化时,以KNN模型增量学习算法作为分类器比采用不具增量学习能力的KNN模型算法的识别率高4.5%。实验表明,该肌电信号动作模式的识别方法方案合理,具有应用价值。 展开更多
关键词 肌电信号 肌电假肢 KNN模型增量学习算法 近似熵 分维数
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上肢经肱骨截肢神经功能重建研究 被引量：8
2
作者 黄剑平 李文庆 +5 位作者 杨琳 朱明星 朱小弟 李楚炎 杨子健 李光林 《集成技术》 2016年第5期30-37,共8页
表面肌电信号是一种安全、非侵入的电生理信息,作为实现直觉控制多功能肌电假肢系统的信息源而被广泛应用。由于经肱骨截肢者截肢的程度较高,残留的肢体肌肉少,缺乏足够的肌电信息源,无法实现多功能肌电假肢的直觉控制。目前现有技术是... 表面肌电信号是一种安全、非侵入的电生理信息,作为实现直觉控制多功能肌电假肢系统的信息源而被广泛应用。由于经肱骨截肢者截肢的程度较高,残留的肢体肌肉少,缺乏足够的肌电信息源,无法实现多功能肌电假肢的直觉控制。目前现有技术是通过采用靶向肌肉神经功能重建的方法重建缺失肌电信息源。但目前国内尚未有关于截肢者残端神经功能重建方法的相关研究。因此,文章提出一种新型的神经吻合技术——目标神经功能替代术:采用靶向肌肉神经功能重建术与目标神经功能替代术相结合的方法,首次在国内对经肱骨截肢者成功实施了神经功能重建手术,成功建立了经肱骨截肢者神经功能重建模型,重建了因截肢而丧失的肌电信息。并采用高密度肌电技术对术前和术后的手-腕-肘部动作进行肌电信号采集,通过动作分类识别的准确率验证了该手术后肌电信息源重建的可靠性。这些结果初步验证了该方法可以为经肱骨截肢者残肢重建缺失肢体神经功能,并为直觉控制多功能肌电假肢提供潜在的信息源。 展开更多
关键词 靶向肌肉神经功能重建术 目标神经功能替代术 表面肌电信息 经肱骨截肢者 多功能肌电假肢
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表面肌电信息融合与动作分类 被引量：4
3
作者 谢洪波 黄海 王志中 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2005年第4期390-393,共4页
提出基于多个特征域信息融合的方法,进一步去除不确定性、提高表面肌电分类准确率。选择的表面肌电特征参数分别为时域绝对值积分、AR模型系数和线性倒谱系数。待辨识的6类手部动作肌电信号经各特征域变换,提取特征矢量后由BP神经网络分... 提出基于多个特征域信息融合的方法,进一步去除不确定性、提高表面肌电分类准确率。选择的表面肌电特征参数分别为时域绝对值积分、AR模型系数和线性倒谱系数。待辨识的6类手部动作肌电信号经各特征域变换,提取特征矢量后由BP神经网络分类,根据D-S证据理论对各分类器分类结果进行证据累积,并得到最终分类结果。实验结果表明,动作分类准确率高于传统的单特征集单分类器的分类方法,且训练、分类效率高于结构化神经网络特征融合方法。 展开更多
关键词 信息融合 肌电信号 证据累积 模式分类 假肢控制
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上肢残肢的常规康复治疗和肌电信号反馈训练 被引量：3
4
作者 武继祥 刘宏亮 +4 位作者 周贤丽 林永辉 赵正福 陈东 吴宗耀 《中华物理医学与康复杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期833-835,共3页
目的探讨上肢截肢患者的常规康复治疗、残肢肌电信号训练程序以及装配肌电假肢的方法，并观察其效果。方法对20例截肢患者（22个残肢）进行常规康复治疗，包括肌力训练、肌肉收缩控制训练和残肢并发症的处理。采用德国Otto Bock公司提... 目的探讨上肢截肢患者的常规康复治疗、残肢肌电信号训练程序以及装配肌电假肢的方法，并观察其效果。方法对20例截肢患者（22个残肢）进行常规康复治疗，包括肌力训练、肌肉收缩控制训练和残肢并发症的处理。采用德国Otto Bock公司提供的肌电信号检测和训练软件系统进行肌电信号训练（分为基础肌电信号训练和视觉反馈训练两个阶段），并装配肌电假肢。观察患者的治疗效果。结果20例截肢患者22个残肢肌肉无明显萎缩，肌力好，关节活动范围无明显受限，患者能较好地控制残肢肌肉收缩。装配肌电假肢20例（20个），所有残肢均能有意识地引出肌电信号，控制假肢的手指打开、闭合以及腕关节的旋转或肘关节的屈伸。结论残肢常规康复治疗和肌电信号训练对装配肌电假肢，实现有意识地控制假肢功能极为重要。 展开更多
关键词 上肢残肢 假肢康复 肌电信号训练 肌电假肢
原文传递
假肢手恒定力量输出的诱发肌电反馈控制研究 被引量：2
5
作者 郭宇峰 侯文生 +2 位作者 吴小鹰 廖彦剑 万小萍 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期904-911,共8页
肌电假肢手的连续动态控制有益于提高假肢手的使用性能和用户对假肢手的交互控制能力,产生持续稳定的力量是假肢手需要完成的一种常见任务,但是疲劳、注意力分散等诸多因素都可能导致肌电信号发生变化从而影响假肢手稳定力量输出。本文... 肌电假肢手的连续动态控制有益于提高假肢手的使用性能和用户对假肢手的交互控制能力,产生持续稳定的力量是假肢手需要完成的一种常见任务,但是疲劳、注意力分散等诸多因素都可能导致肌电信号发生变化从而影响假肢手稳定力量输出。本文提出了一种基于电刺激诱发肌电的假肢手稳定力量输出控制方法,通过电刺激尺神经诱发肌电信号对假肢手恒定力量输出进行持续控制。为验证方法可行性,招募了7名健康被试,首先测试了稳定抓握过程中注意力分散对屈肌肌电活动水平的影响,并确定电刺激强度与诱发肌电(M波)幅度的关系模型;在此基础上,测试了电刺激在注意力分散过程中是否能诱发出预期的肌电信号。结果表明注意力分散会引起肌电信号幅度下降,通过电刺激方法可以得到恒定的肌电输出;同时,通过调节刺激参数可以控制诱发肌电强度,可为肌电假肢手的稳定力量输出提供有效的控制信号。 展开更多
关键词 诱发肌电信号 肌电假肢手 反馈控制 注意力分散
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基于神经网络的假肢无线控制系统的设计
6
作者 彭子韬 许鹏 +1 位作者 沈晓燕 吴芳 《现代电子技术》 北大核心 2018年第2期63-67,共5页
为了改善残疾人生活水平和促进医疗事业发展,提出一种基于神经网络的假肢无线控制系统设计方案。该系统以STM32为核心芯片,通过采集上肢肱二头肌、肱三头肌、指浅屈肌、指伸肌4块肌肉的肌电信号,使用BP神经网络与SOFM神经网络相结合对... 为了改善残疾人生活水平和促进医疗事业发展,提出一种基于神经网络的假肢无线控制系统设计方案。该系统以STM32为核心芯片,通过采集上肢肱二头肌、肱三头肌、指浅屈肌、指伸肌4块肌肉的肌电信号,使用BP神经网络与SOFM神经网络相结合对肌电信号进行模式识别,实时控制肌电假肢的完成伸臂、屈臂、腕内旋、腕外旋、握拳、张手6种动作行为。实验结果表明,该系统对6种动作的整体识别率可达97%,并且采用无线实时的控制方式,能够更方便地帮助部分肢体残疾患者完成这些基本的操作行为。 展开更多
关键词 神经网络 肌电信号 模式识别 STM32 无线控制 肌电假肢
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基于上臂关节角度和肌电信号的二自由度假肢控制方法 被引量：1
7
作者 孙文涛 佘浩田 +4 位作者 李鑫 朱金营 姜银来 横井浩史 黄强 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期667-675,共9页
肌电信号的采集易受到空气湿度和皮肤表面汗液等多种随机因素的干扰,使采集到的肌电信号极不稳定.为了应对此问题,市售的肌电假肢普遍采用基于开关量的控制方法,但是开关量对多自由度假肢的控制依赖于顺序动作切换,这使得假肢的实际使... 肌电信号的采集易受到空气湿度和皮肤表面汗液等多种随机因素的干扰,使采集到的肌电信号极不稳定.为了应对此问题,市售的肌电假肢普遍采用基于开关量的控制方法,但是开关量对多自由度假肢的控制依赖于顺序动作切换,这使得假肢的实际使用过程比较繁琐.利用肢体运动学信息的假肢控制方法常见于下肢假肢,这是因为上肢的运动受抓取物体的形状和位置等因素变化,其肢体运动的规律性较差.本文提出一种利用上臂关节角度和肌电信号的控制方法,利用人体在抓握时肩关节的运动模式区分使用者对不同形状物体的抓握,并将此方法应用在二自由度假肢的控制中.通过与开关量控制的假肢在日常物品抓握实验中的对比,表明本文所提出方法在稳定性和使用效率方面都优于开关量控制的方式. 展开更多
关键词 肩关节角度 肌电信号 假肢 模式识别
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