便携式肌疲劳分析系统研制

发布时间：2017-11-16 12:07

  本文关键词：便携式肌疲劳分析系统研制

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【摘要】：肌疲劳分析在康复医学、运动力学、人体工效学等领域有着广泛的应用。肌疲劳分析评估可以为康复治疗、体育训练和劳动工作等提供有效指导信息。表面肌电信号能反应神经肌肉的机能状态,其无创、便利、客观等特点使其成为研究肌肉疲劳的有效工具。 目前,基于表面肌电的肌疲劳研究多集中在离线处理数据,市场现有的表面肌电采集设备通常不带有肌肉疲劳实时分析功能。针对这种现状,本文研制了一套基于表面肌电的便携式肌疲劳分析系统。该系统具有体积小、成本低、便于使用等优点,同时具备实时分析肌肉疲劳的功能。本文主要工作如下： (1)系统硬件实现。开发了一套便携式肌疲劳分析硬件系统。硬件系统主要含有三个模块：信号采集与无线传输模块、数据处理模块和结果显示与存储模块。信号采集模块包括六通道表面肌电传感器、ADC采集电路、C8051F410MCU模块、无线蓝牙和电源电路。数据处理模块包括FPGA核心系统、无线蓝牙、外部存储器和电源电路。结果显示与存储模块包括ARM核心系统、LCD触摸屏、SD卡电路和电源电路。 (2)系统软件实现。系统软件按逻辑功能主要分为三个模块：采集与无线传输模块、数据处理模块和结果显示与存储模块。采集与无线传输模块通过MCU读取ADS1198采集的表面肌电数据,对数据进行编码,并控制无线蓝牙将数据发送到数据处理模块。数据处理模块通过蓝牙接收数据,进行数据段提取、FFT和6个肌疲劳相关参数的计算,并将数据结果发送到结果显示与存储模块。结果显示与存储模块通过定制Windows CE操作系统实现数据接收、数据显示及存储功能,通过LCD触摸屏实现人机交互。 (3)系统测试分析。测试系统性能指标,并开展静态持续肌肉收缩实验和动态周期性肌肉收缩实验,验证系统肌疲劳分析功能。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R197.39;TP274

【参考文献】

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1 蔚二文;陈维毅;;表面肌电图在肌肉功能评估中的应用[J];大众科技;2007年01期

2 张鄂;毕朝瑞;张俊峰;张帆;;驾驶振动所致局部肌肉疲劳的肌电信号分析[J];四川兵工学报;2012年12期

3 张佑琏;马国际;;运动性肌肉疲劳的表面肌电信号特征研究[J];湖北体育科技;2011年01期

4 王笃明,王健,葛列众;肌肉疲劳的sEMG时频分析技术及其在工效学中的应用[J];航天医学与医学工程;2003年05期

5 皮喜田;陈峰;彭承琳;郑尔信;;利用表面肌电信号评价肌肉疲劳的方法[J];生物医学工程学杂志;2006年01期

6 王乐军;黄勇;龚铭新;陈志勇;许翔;马国强;;小波包分析与人工神经网络相结合探索运动性肌肉疲劳过程中sEMG变化特征[J];体育科学;2009年12期

7 刘洪涛;曹玉珍;谢小波;胡勇;;表面肌电信号的时变AR模型参数评估肌疲劳程度的研究[J];中国生物医学工程学报;2007年04期

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本文编号：1192277