基于SEMG控制的可穿戴无线鼠标以及其控制方法技术

本发明专利技术公开了基于SEMG控制的可穿戴无线鼠标以及其控制方法，包括用于采集表面肌电信号的SEMG差分电极，用于处理SEMG差分电极的SEMG信号处理单元，位移检测单元，DSP信号处理单元，无线数据发射单元，无线接收及USB通讯装置和供电系统；本发明专利技术将传统的鼠标操作方式，替代成手臂操作，可应用于特殊群体，帮助他们进行计算机操作，同时做为一种新的操作方式，具备较好的扩展性，能够带来更多计算机体验延伸。

Wearable Wireless Mouse Based on SEMG Control and Its Control Method

The present invention discloses a wearable wireless mouse based on SEMG control and its control method, including a SEMG differential electrode for collecting surface EMG signals, a SEMG signal processing unit for processing the SEMG differential electrode, a displacement detection unit, a DSP signal processing unit, a wireless data transmitting unit, a wireless receiving and USB communication device and a power supply system. It can be applied to special groups to help them operate computers instead of arm operation. As a new mode of operation, it has better expansibility and can bring more extension of computer experience.

【技术实现步骤摘要】
基于SEMG控制的可穿戴无线鼠标以及其控制方法
本专利技术涉及基于SEMG控制的可穿戴无线鼠标以及其控制方法，属于无线控制

技术介绍
现有的无线控制方式依赖于传统的鼠标操作模式，以单击、双击、点按为主，没有跳脱操作方式的范围，但传统的操作方式依赖于手指操作，不利于手指残缺人群的操作，并且不能很好的进行操作扩展，如检测摆臂、握拳等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提出基于SEMG控制的可穿戴无线鼠标以及其控制方法，能够适用于新的操作模式，如摆臂、握拳伸腕等方式，并且适用于特殊人群操作。为实现本专利技术之目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：包括用于采集表面肌电信号的SEMG差分电极：该差分电极附着在屈-伸肌皮肤表面，捕捉肌肉运动时产生的微小生物电信号；用于处理SEMG差分电极的SEMG信号处理单元：SEMG信号处理单元包括差分信号放大单元、高通滤波单元、低通滤波单元、波形整理单元、模拟-数字变换单元以及数字识别处理单元；位移检测单元：位移检测单元包括信号放大单元、滤波单元、加速度采集单元以及角速度采集单元；信号放大单元将采集到的信号进行放大，滤波单元将放大的信号进行滤波处理减少干扰信号，加速度采集单元和角速度采集单元负责采集手臂摆动的加速度和角速度，用于判断手臂摆动的轨迹；DSP信号处理单元：DSP信号处理单元将SEMG信号单元和位移检测单元传送的数据经数字运算转换成SEMG控制可穿戴无线鼠标指令，并传送给无线数据发射单元；无线数据发射单元：无线数据发射单元是将信号处理单元产生的鼠标指令通过无线编码传输的方式变成无线电信号发射出去；无线接收及USB通讯装置：无线接收装置是插在电脑的USB接口上，通过USB接口供电，无线接收及USB通讯装置包含无线接收单元、数据解码单元以及USB通讯单元；供电系统：包括锂电供电系统和USB供电系统，USB供电系统提供给无线接收及USB通讯装置供电，锂电供电系统提供给位移检测单元、DSP信号处理单元以及无线数据发射单元供电。进一步的，SEMG差分电极和手臂接触，并和SEMG信号处理单元连接。进一步的，SEMG信号处理单元输出端和DSP信号处理单元连接。进一步的，位移检测单元和DSP信号处理单元连接。本专利技术的优点是：将传统的鼠标操作方式，替代成手臂操作，可应用于特殊群体，帮助他们进行计算机操作，同时做为一种新的操作方式，具备较好的扩展性，能够带来更多计算机体验延伸。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构框图。图2为SEMG信号处理单元的结构框图。图3为位移检测单元的结构框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-图3所示，基于SEMG控制的可穿戴无线鼠标以及其控制方法，包括用于采集表面肌电信号的SEMG差分电极1：该差分电极附着在屈-伸肌皮肤表面，捕捉肌肉运动时产生的微小生物电信号；用于处理SEMG差分电极1的SEMG信号处理单元2：SEMG信号处理单元2包括差分信号放大单元21、高通滤波单元22、低通滤波单元23、波形整理单元24、模拟-数字变换单元25以及数字识别处理单元26；位移检测单元3：位移检测单元3包括信号放大单元、滤波单元、加速度采集单元以及角速度采集单元；信号放大单元将采集到的信号进行放大，滤波单元将放大的信号进行滤波处理减少干扰信号，加速度采集单元和角速度采集单元负责采集手臂摆动的加速度和角速度，用于判断手臂摆动的轨迹；DSP信号处理单元4：DSP信号处理单元4将SEMG信号单元和位移检测单元3传送的数据经数字运算转换成SEMG控制可穿戴无线鼠标指令，并传送给无线数据发射单元5；无线数据发射单元5：无线数据发射单元5是将信号处理单元产生的鼠标指令通过无线编码传输的方式变成无线电信号发射出去；无线接收及USB通讯装置6：无线接收装置6是插在电脑的USB接口上，通过USB接口供电，无线接收及USB通讯装置6包含无线接收单元、数据解码单元以及USB通讯单元；供电系统：包括锂电供电系统8和USB供电系统7，USB供电系统7提供给无线接收及USB通讯装置6供电，锂电供电系统8提供给位移检测单元3、DSP信号处理单元4以及无线数据发射单元5供电。进一步的，SEMG差分电极1和手臂接触，并和SEMG信号处理单元2连接。进一步的，SEMG信号处理单元2输出端和DSP信号处理单元4连接。进一步的，位移检测单元3和DSP信号处理单元4连接。具体实施方式：将无线鼠标佩戴在手臂上，SEMG差分电极1采集手臂上的肌肉动作信号，然后经过SEMG信号处理单元2进行肌肉动作的解析，得到使用者的手臂动作，屈腕一次代表鼠标左键单击，连续屈腕两次代表鼠标左键双击，伸腕一次代表鼠标右键单击，握拳动作代表滚轮滚动，握拳动作可联系也可断续，手臂摆动即为鼠标拖曳指令；微小的生物电信号经过SEMG信号处理单元2之后变成可利用的屈-伸数字信号，差分信号放大单元21放大信号、然后通过高通滤波单元22过滤以及低通滤波单元23过滤杂波、波形整理单元24调制、模拟-数字变换单元25以及数字识别处理单元26完成原始SEMG差分电极1信号处理；位移检测单元3的信号传送给DSP信号处理单元4，经过处理后，变成编码通过无线数据发射单元5发射，无线接收及USB通讯装置6经过无线接收单元接收信号，数据解码单元解码信号、最后通过USB通讯单元数据传输给计算机，进行处理。当然，上述说明并非是对本专利技术的限制，本专利技术也并不限于上述举例，本
的普通技术人员，在本专利技术的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，都应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于SEMG控制的可穿戴无线鼠标以及其控制方法，其特征在于：包括用于采集表面肌电信号的SEMG差分电极：该差分电极附着在屈‑伸肌皮肤表面，捕捉肌肉运动时产生的微小生物电信号；用于处理SEMG差分电极的SEMG信号处理单元：SEMG信号处理单元包括差分信号放大单元、高通滤波单元、低通滤波单元、波形整理单元、模拟‑数字变换单元以及数字识别处理单元；位移检测单元：位移检测单元包括信号放大单元、滤波单元、加速度采集单元以及角速度采集单元；信号放大单元将采集到的信号进行放大，滤波单元将放大的信号进行滤波处理减少干扰信号，加速度采集单元和角速度采集单元负责采集手臂摆动的加速度和角速度，用于判断手臂摆动的轨迹；DSP信号处理单元：DSP信号处理单元将SEMG信号单元和位移检测单元传送的数据经数字运算转换成SEMG控制可穿戴无线鼠标指令，并传送给无线数据发射单元；无线数据发射单元：无线数据发射单元是将信号处理单元产生的鼠标指令通过无线编码传输的方式变成无线电信号发射出去；无线接收及USB通讯装置：无线接收装置是插在电脑的USB接口上，通过USB接口供电，无线接收及USB通讯装置包含无线接收单元、数据解码单元以及USB通讯单元；供电系统：包括锂电供电系统和USB供电系统，USB供电系统提供给无线接收及USB通讯装置供电，锂电供电系统提供给位移检测单元、DSP信号处理单元以及无线数据发射单元供电。...

【技术特征摘要】
1.基于SEMG控制的可穿戴无线鼠标以及其控制方法，其特征在于：包括用于采集表面肌电信号的SEMG差分电极：该差分电极附着在屈-伸肌皮肤表面，捕捉肌肉运动时产生的微小生物电信号；用于处理SEMG差分电极的SEMG信号处理单元：SEMG信号处理单元包括差分信号放大单元、高通滤波单元、低通滤波单元、波形整理单元、模拟-数字变换单元以及数字识别处理单元；位移检测单元：位移检测单元包括信号放大单元、滤波单元、加速度采集单元以及角速度采集单元；信号放大单元将采集到的信号进行放大，滤波单元将放大的信号进行滤波处理减少干扰信号，加速度采集单元和角速度采集单元负责采集手臂摆动的加速度和角速度，用于判断手臂摆动的轨迹；DSP信号处理单元：DSP信号处理单元将SEMG信号单元和位移检测单元传送的数据经数字运算转换成SEMG控制可穿戴无线鼠标指令，并传送给无线数据发射单元；无线数据发射单元：无线数据发射单元是将...

【专利技术属性】
技术研发人员：张哲源，
申请(专利权)人：山东格橹特康复器具有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37