The invention provides a surface EMG signal DC motor speed control system and method based on the system, including ECG electrodes, preamplifier, band-pass filter, post amplifier and single chip; the electrode is arranged above the surface ECG in human muscle, output the ECG electrode end is connected with the input end of the preamplifier. The input end of the preamplifier. The output end is connected with the band-pass filter, the input amplifier output of the bandpass filter is connected with the output stage of the amplifier, the rear end is connected with the single chip machine, output of the microcontroller is connected to a DC motor drive circuit. The voltage signal of the system can not only collect and amplify human muscle in contraction, but also through the frequency band energy real-time output signal to control the DC motor speed to achieve the muscle contraction force conversion device movement speed to. The system has the advantages of low cost, simple structure and easy to use.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于人体电生理信号检测与利用
,具体涉及基于表面肌电信号的直流电机速度控制系统及方法。
技术介绍
表面肌肉电信号是神经系统电活动在皮肤表面处时间和空间上综合叠加的结果。它是一种无创伤检测的生物电信号,在对认识和了解人体神经系统信息传递、基础医学研究、临床诊断、运动医学和康复工程中均有广泛的应用。但目前所使用的表面肌电信号采集装置普遍价格昂贵,且大多使用起来不方便,这为肌电控制系统的开发以及使用带来诸多不便。此外,目前主要的控制方法为基于阈值决策的控制方法,在这种控制方法中,表面肌肉电信号相当于一种开关,当肌电信号的某些特征值超过一定阈值时则判断有动作执行,否则判断为没有,进而通过判断的结果来控制设备电机的启停,在这种控制方法下很难使用表面肌电信号来实现对设备的运动速度进行控制。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提出基于表面肌电信号的直流电机速度控制系统及方法。本专利技术的技术方案是:一种基于表面肌电信号的直流电机速度控制系统,包括心电电极、前置放大器、带通滤波器、后级放大器和单片机;所述心电电极设置于人体肌肉上方表皮处,所述心电电极的输出端连接所述前置放大器输入端,所述前置放大器的输出端连接所述带通滤波器的输入端,所述带通滤波器的输出端连接所述后级放大器的输入端,所述后级放大器的输出端连接所述单片机,所述单片机的输出端连接直流电机的驱动电路;所述心电电极,用于采集人体肌肉上方表皮处的电信号;所述前置放大器,用于降低人体肌肉上方表皮处的电信号的温漂和噪声、去共模信号、对电信号进行一级放大;所述带通滤波器,用于对一级放大后的电信号进行 ...
【技术保护点】
一种基于表面肌电信号的直流电机速度控制系统,其特征在于,包括心电电极、前置放大器、带通滤波器、后级放大器和单片机;所述心电电极设置于人体肌肉上方表皮处,所述心电电极的输出端连接所述前置放大器输入端,所述前置放大器的输出端连接所述带通滤波器的输入端,所述带通滤波器的输出端连接所述后级放大器的输入端,所述后级放大器的输出端连接所述单片机,所述单片机的输出端连接直流电机的驱动电路;所述心电电极,用于采集人体肌肉上方表皮处的电信号;所述前置放大器,用于降低人体肌肉上方表皮处的电信号的温漂和噪声、去共模信号、对电信号进行一级放大;所述带通滤波器,用于对一级放大后的电信号进行滤波;所述后级放大器,用于对滤波后的电信号进行二级放大;所述单片机,用于对二级放大后的电信号进行模数转换,得到电信号数据,对电信号数据进行加窗运算确定电信号的平均频带能量值,根据电信号的平均频带能量值得到输出信号的占空比,根据该占空比下的PWM波形控制直流电机的转速。
【技术特征摘要】
1.一种基于表面肌电信号的直流电机速度控制系统,其特征在于,包括心电电极、前置放大器、带通滤波器、后级放大器和单片机;所述心电电极设置于人体肌肉上方表皮处,所述心电电极的输出端连接所述前置放大器输入端,所述前置放大器的输出端连接所述带通滤波器的输入端,所述带通滤波器的输出端连接所述后级放大器的输入端,所述后级放大器的输出端连接所述单片机,所述单片机的输出端连接直流电机的驱动电路;所述心电电极,用于采集人体肌肉上方表皮处的电信号;所述前置放大器,用于降低人体肌肉上方表皮处的电信号的温漂和噪声、去共模信号、对电信号进行一级放大;所述带通滤波器,用于对一级放大后的电信号进行滤波;所述后级放大器,用于对滤波后的电信号进行二级放大;所述单片机,用于对二级放大后的电信号进行模数转换,得到电信号数据,对电信号数据进行加窗运算确定电信号的平均频带能量值,根据电信号的平均频带能量值得到输出信号的占空比,根据该占空比下的PWM波形控制直流电机的转速。2.根据权利要求1所述的基于表面肌电信号的直流电机速度控制系统,其特征在于,所述根据电信号的...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘冲,李震昊,桑阳,巴清龙,
申请(专利权)人:东北大学,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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