人体单肩负重行走肌肉表面电信号特性研究

发布时间：2017-04-07 18:13

  本文关键词：人体单肩负重行走肌肉表面电信号特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：单肩背包会压迫一边肩部肌肉,脖子与被压迫的肩膀形成张力,使得颈肩部肌肉长期处于疲劳状态,发生肌肉疲劳损伤,可导致脊柱受力不平衡,脊柱侧弯,椎间盘发生移位,过长时间背负过重的单肩背包引发颈椎病。表面肌电信号的采集对受试者没有创伤,可操作性较好。通过表面肌电信号研究人体肌肉疲劳是现在诸多领域中广泛采用的方法。从表面肌电信号的角度,研究人体单肩背包负重行走时肌肉疲劳特性在国内较少。 本文使用表面肌电仪,通过表面电极采集人体不负重正常行走和右侧肩部背包负重行走时颈伸肌、斜方肌、背阔肌、竖脊肌、骨直肌、股二头肌、胫骨前肌、腓肠肌表面肌电信号(sEMG)。实验将中受试者将分别负重等于体重5%、10%、15%重量的单肩背包,在跑步机上以规定的速度不间断行走30分钟,在实验开始以及之后每隔5分钟采集表面肌电信号10秒,并进行主观体力疲劳评价。实验完成后,提取表面肌电信号的平均值振幅(AEMG)和平均功率频率(MPF)特征值,使用统计学软件对数据进行标准化。通过t检验方法,研究单肩负重行走时表面肌电特征值的左右对称性和男女差异性。研究单肩背包负重时载荷对表面肌电信号的平均值振幅(AEMG)的影响,以及不同负重载荷情况下随时间的增加表面肌电信号的平均功率频率(MPF)变化趋势。 研究结果表明,单肩负重行走时,身体左右两侧的颈伸肌、斜方肌、竖脊肌的表面肌电特征值有差异,背阔肌、骨直肌、股二头肌、胫骨前肌、腓肠肌外侧不存在明显差异,男性与女性平均功率频率和平均振幅特征值有差异。主要受力肌肉随着负重的增加表面肌电信号平均振幅相应增大,随着行走时间的增加表面肌电信号平均功率频率相应降低。
【关键词】：表面肌电 单肩负重行走 平均振幅 平均功率频率 疲劳
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP274.2;R318.04
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 概述8
• 1.2 研究目的和意义8-9
• 1.3 人体肌肉表面电信号的研究进展9-10
• 1.4 表面肌电信号基础理论与分析研究10-14
• 1.4.1 肌肉电信号产生机理10-12
• 1.4.2 人体肌肉电信号测量技术12-14
• 1.4.3 肌肉表面电信号的应用14
• 1.5 本课题主要内容14-15
• 2 单肩背包负重行走时表面肌电信号的采集和处理15-29
• 2.1 单肩背包负重行走实验目的15
• 2.2 单肩背包负重行走实验方案15-25
• 2.2.1 单肩背包负重行走实验受试者选取标准15-16
• 2.2.2 表面肌电信号的采集的硬件设备16-18
• 2.2.3 表面肌电信号数据提取和分析软件18
• 2.2.4 减小实验中皮肤阻抗采用的方法18-19
• 2.2.5 单肩背包负重行走实验的动作规范19
• 2.2.6 确定单肩负重行走实验测试肌肉19-22
• 2.2.7 电极选取原则和粘贴位置22-23
• 2.2.8 单肩负重行走时主观体力疲劳评价标准23-24
• 2.2.9 单肩负重行走表面肌电实验内容24-25
• 2.3 表面肌电信号的数据处理方法25-29
• 2.3.1 表面肌电信号特征值参数选取25-26
• 2.3.2 表面肌电信号特征值的数据的提取与标准化26-27
• 2.3.3 表面肌电信号特征值的误差和产生原因27-29
• 3 单肩负重行走肌肉表面电信号特性研究29-46
• 3.1 单肩负重行走时表面肌电特征值范围29-31
• 3.2 单肩负重行走时肌电信号左右对称性分析31-34
• 3.2.1 男性单肩负重行走时MPF指标左右对称性31-32
• 3.2.2 女性单肩负重行走时MPF指标左右对称性32-33
• 3.2.3 男性单肩负重行走时AEMG指标左右对称性33-34
• 3.2.4 女性单肩负重行走时AEMG指标左右对称性34
• 3.3 单肩负重行走时男女肌电信号差异分析34-37
• 3.3.1 右侧负重时左侧MPF指标男女差异性34-35
• 3.3.2 右侧负重时右侧MPF指标男女差异性35-36
• 3.3.3 右侧负重时左侧AEMG指标男女差异性36
• 3.3.4 右侧负重时右侧AEMG指标男女差异性36-37
• 3.4 单肩负重行走时主观疲劳评价分析37-38
• 3.5 单肩负重行走时不同载荷对主肌肉群发力的影响38-46
• 3.5.1 男性单肩负重行走时不同负重载荷下AEMG特征参数研究39-41
• 3.5.2 男性AEMG特征值在不同重量单肩负重下差异性41-42
• 3.5.3 女性单肩负重行走时不同负重载荷下AEMG特征参数研究42-45
• 3.5.4 女性AEMG特征值在不同重量单肩负重下差异性45-46
• 4 单肩负重行走时表面肌电信号的肌肉疲劳特性分析46-64
• 4.1 男性单肩负重行走时不同负重下MPF特性分析46-54
• 4.2 男性MPF特征值在单肩不同负重下差异性54-55
• 4.3 女性单肩负重行走时不同负重下MPF特性分析55-63
• 4.4 女性MPF特征值在单肩不同负重下差异性63-64
• 5 结论64-65
• 6 展望65-66
• 7 参考文献66-72
• 8 致谢72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：291034