一种肌电仿人灵巧假肢手级联控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种肌电仿人灵巧假肢手级联控制方法，包括如下步骤：在模式控制下，采集使用者的模式肌电信号和复用肌电信号；对模式肌电信号采样，添加移动窗口；计算出移动窗口下的模式肌电信号的特征；将肌电信号的特征输入到分类模型，生成动作模式指令；由切换器切换到状态控制，根据复用肌电传感器信号的能量和动作模式指令，生成动作模式控制状态，驱动仿人灵巧假肢手运动；待运动终止，由切换器切换到模式控制。本发明专利技术还涉及一种肌电仿人灵巧假肢手级联控制系统，通过模式肌电传感器和复用肌电传感器采集残肢肌肉变化信号，控制肌电仿人灵巧假肢作出期望的动作。本发明专利技术提升仿人灵巧假肢手的控制精准度和可靠性，提高假肢接受率和普及率。

【技术实现步骤摘要】
一种肌电仿人灵巧假肢手级联控制方法和系统
本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种肌电仿人灵巧假肢手级联控制方法和系统。
技术介绍
肌电假肢是帮助截肢患者进行功能康复的有效手段，有望提升患者的生活质量。现有的肌电假肢自由度较少，只具备手头开合与腕部旋转功能，对残疾人恢复生活和工作能力的改善作用有限。因此，各大假肢厂商纷纷研制仿人灵巧假肢手。现有的仿人灵巧多自由度假肢，其肌电接口仍是传统的开关控制。通过频繁的肌肉收缩实现自由度间的切换，使得假肢控制繁琐、不自然。肌电模式识别的基本假设是：不同动作对应的肌电信号能映射为可区分的特征模式，并且同一动作产生的肌电信号模式可重复。该方法首先从单位窗长的多通道肌电信号中提取有用特征，然后通过预先训练的分类器识别出动作模式。但是模式识别法容易受到干扰因素的影响导致误识别，降低了操控效率，可靠性较差。正是由于仿人灵巧假肢的操控性能低，截肢患者的安装使用比例偏低。因此，本领域的技术人员致力于开发一种肌电仿人灵巧假肢手级联控制方法和系统，提升假肢的操控直观性与效率，增加仿人灵巧假肢手的普及率，改善截肢患者的生活质量。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肌电仿人灵巧假肢手级联控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：在模式控制下，采集使用者的模式肌电信号和复用肌电信号；S2：对所述模式肌电信号采样，添加移动窗口；S3：计算出所述移动窗口下的所述模式肌电信号的特征；S4：将所述肌电信号的特征输入到分类模型，生成动作模式指令；S5：由所述模式控制状态切换到状态控制，根据所述复用肌电传感器信号的能量和所述动作模式指令，生成动作模式控制状态，驱动仿人灵巧假肢手运动；S6：待所述运动到终止状态，由所述状态控制切换到所述模式控制。

【技术特征摘要】
1.一种肌电仿人灵巧假肢手级联控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：在模式控制下，采集使用者的模式肌电信号和复用肌电信号；S2：对所述模式肌电信号采样，添加移动窗口；S3：计算出所述移动窗口下的所述模式肌电信号的特征；S4：将所述肌电信号的特征输入到分类模型，生成动作模式指令；S5：由所述模式控制状态切换到状态控制，根据所述复用肌电传感器信号的能量和所述动作模式指令，生成动作模式控制状态，驱动仿人灵巧假肢手运动；S6：待所述运动到终止状态，由所述状态控制切换到所述模式控制。2.如权利要求1所述的肌电仿人灵巧假肢手级联控制方法，其特征在于，所述模式肌电信号为残肢前端表面产生的多通道模式肌电信号，通道个数大于等于4；所述复用肌电信号为残肢前端的一对拮抗肌产生的肌电信号，通道个数为2；一个所述复用肌电信号通道控制所述运动的正方向，另一个所述复用肌电信号通道控制所述运动的反方向；所述运动的速度与所述复用肌电信号的能量值呈正比例关系。3.如权利要求1所述的肌电仿人灵巧假肢手级联控制方法，其特征在于，所述肌电信号特征是时域特征集、参数化时间序列AR模型特征集、倒谱系数特征集、双谱系数特征集、傅里叶频谱特征集、时频特征集中的任一种或多种组合；所述时域特征集是单位窗长内信号的绝对平均值、过零点数、斜率变化数和波形长度的任一种或多种组合。4.如权利要求1所述的肌电仿人灵巧假肢手级联控制方法，其特征在于，所述分类模型是预训练的线性判别分类模型、支持向量机分类模型、多层感知器神经网络模型、高斯混合模型、模糊逻辑模型或隐马尔可夫模型中的任一种或多种组合。5.如权利要求1所述的肌电仿人灵巧假肢手级联控制方法，其特征在于，在步骤S5由所述模式控制切换到所述状态控制，所述切换器产生物理提醒；在步骤S6由所述状态控制切换到所述模式控制，所述切换器产生物理提醒；所述物理提醒是...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟超，
申请(专利权)人：郭伟超，
类型：发明
国别省市：上海,31