基于肌电信号的多模式抓握力估计

发布时间：2017-09-09 10:08

  本文关键词：基于肌电信号的多模式抓握力估计

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【摘要】：针对大多肌电控制的假肢只研究模式识别而没有对抓握力和抓握模式同步解码的问题,提出一种同时分析抓握模式和抓取力的方法。首先,采用4通道表面电极采集人体手臂肌电信号(EMG),采用力敏电阻(FSR)采集抓取力信号;然后,分别利用线性判别分析(LDA)方法和人工神经网络(ANN)进行抓握模式识别和力估计。在4种抓握模式下分别建立4个肌电信号-力关系,一旦判别出抓取模式,则调用相应模式下肌电信号-力模型估计抓握力大小以实现模式识别和力估计的结合。实验结果表明,当进行模式和力的同步解码时,模式平均分类精度约为77.8%,力估计的准确率约为90%。该方法可以用于假肢的肌电控制,不仅可以解码使用者的抓取动作的意图,还可以解码使用者期望的抓取力,辅助假肢实现稳定抓取。
【作者单位】： 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室;中南大学机电工程学院;
【关键词】： 肌电信号 假肢手 人工神经网络 模式识别 指尖力
【基金】：国家973计划项目(2011CB013302)
【分类号】：R741.044;TP391.4
【正文快照】： 0引言肌电信号(Electromyography,EMG)是肌肉在收缩过程中运动单元动作电位叠加的结果[1]。由于利用表面肌电电极采集肌电信号具有无创、方便的特点,因此,当前大多数假肢手利用表面肌电信号控制。肌电假手可以使上肢残疾者自主控制假肢手的抓取模式和抓握力大小。为了实现肌电

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 杨大鹏;赵京东;姜力;刘宏;;多抓取模式下人手握力的肌电回归方法[J];哈尔滨工业大学学报;2012年01期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 黄耐寒;杨喜东;陈香;;一种考虑肌疲劳因素的肌力预测模型修正方法[J];航天医学与医学工程;2014年03期

2 丁其川;赵新刚;韩建达;;基于肌电信号容错分类的手部动作识别[J];机器人;2015年01期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 乌萨马（Usama Jasim Naeem）;根据肌电图（EMG）信号评估人手臂肌肉力和肌肉疲劳的人工智能方法[D];华中科技大学;2013年

2 Firas Al Omari;[D];江苏大学;2014年

3 王新庆;基于肌电信号的仿人型假手及其抓取力控制的研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈强;面向病理性震颤抑制机器人上肢生物力学模型的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

2 邵明朝;移动终端指尖交互的形变与接触力研究[D];浙江理工大学;2014年

3 徐磊;人体上肢运动链基本动作的生物力学分析[D];河北师范大学;2014年

4 黄耐寒;基于表面肌电的肌疲劳分析与肌力预测研究及实现[D];中国科学技术大学;2014年

5 李云萍;基于皮层肌肉相干性的手部运动信息解码研究[D];天津医科大学;2014年

6 陈雨龙;基于肌肉电信号的仿人型假手控制[D];华南理工大学;2014年

7 卜峰;基于ARM的肌电假肢控制器设计与实现[D];上海师范大学;2014年

8 崔谨想;下肢外骨骼机器人系统建模与仿真实验研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

9 刘颖超;气动并联式踝关节康复机器人的研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

10 朱高科;抓取模式与力的同步肌电解码及假肢手肌电控制研究[D];中南大学;2014年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 ;An Anthropomorphic Robot Hand Developed Based on Underactuated Mechanism and Controlled by EMG Signals[J];Journal of Bionic Engineering;2009年03期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 张海虹,蔡立羽,王志中;基于高阶神经网络的肌电信号识别方法的改进[J];中国康复医学杂志;2000年01期

2 王耀兵,季林红,黄靖远;康复训练过程中上肢运动肌电信号特征的对比分析[J];中国临床康复;2004年23期

3 周辉,黄海,陈红薇,黄进;EMG信号的计算机自动识别与处理系统[J];生物医学工程与临床;2002年02期

4 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 王耀兵;季林红;黄靖远;;康复训练过程中上肢运动肌电信号特征的对比分析[A];继往开来 与时俱进——2003年康复医学发展论坛暨庆祝中国康复医学会成立20周年学术大会论文集[C];2003年

2 杨义勇;王人成;金德闻;黄昌华;;上肢肘关节受扰运动过程的肌电信号幅值变化和功率谱分析[A];中国康复医学会第四届会员代表大会暨第三届中国康复医学学术大会论文汇编[C];2001年

3 张腾宇;张秀峰;徐国庆;;基于肌电信号的上肢虚拟康复训练方法[A];第七届全国康复医学工程与康复工程学术研讨会论文集[C];2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 杨瑞;肌电信号采集与分析系统的研制[D];华中科技大学;2009年

2 陈成;肌电信号的处理方法及其对职业性下腰痛评估的研究[D];天津大学;2004年

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本文编号：819807