一种肌电采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种肌电采集系统，包括依次信息连接的采集模块、预处理模块、A/D转换模块、主芯片、数据发送模块和上位机，还包括电源系统，电源系统分别电连接主芯片、A/D转换模块和数据发送模块，具有适用性高的特点。

An EMG acquisition system

【技术实现步骤摘要】
一种肌电采集系统
本技术属于人体生物电信号采集
，涉及一种肌电采集系统。
技术介绍
近年来由于交通事故和各种意外状况导致残疾人数数量急剧上升，这其中相当一部分是上肢伤残人士，这也极大的推动了智能化假肢的研究发展。在医学康复领域，表面肌电信号已经被广泛应用于生物医学和运动医学等方面的研究中，使用者根据自己的需求做出相应的肌肉运动，采集平台通过表面肌电信号识别出肢体的多种动作模式，然后根据识别结果对假肢发出相对应的控制指令，从而实现使用者对于假肢的智能化控制，这将是未来医学康复领域的一个重要的研究方向，同时也是生物电信号采集的一个重要的应用方向，但是目前生物电信号采集系统由于其元器件较多和电路复杂，所以使用方法比较繁琐，适用性低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种肌电采集系统，具有适用性高的特点。本技术所采用的技术方案是，一种肌电采集系统，包括依次信息连接的采集模块、预处理模块、A/D转换模块、主芯片、数据发送模块和上位机，还包括电源系统，电源系统分别电连接主芯片、A/D转换模块和数据发送模块。本技术的特点还在于：A/D转换模块还信息连接有右腿驱动电路。主芯片还信息连接有存储模块。主芯片还连接有时钟和复位模块。本技术的有益效果是：本技术一种肌电采集系统，能对前臂的动作电信号实现稳定全面的信号采集，通过ADS1299芯片，能够实现数据的多路采集，能够更全面的采集动作信号，提高动作识别的准确性，数据无线传输功能提高了使用的灵活性，具有适用性高、准确性高的特点。附图说明图1是本技术一种肌电采集系统的结构示意图；图2是本技术一种肌电采集系统的工作流程图。图中，1.采集模块，2.预处理模块，3.A/D转换模块，4.右腿驱动电路，5.存储模块，6.主芯片，7.数据发送模块，8.上位机。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。一种肌电采集系统，如图1所示，包括依次信息连接的采集模块1预处理模块2、A/D转换模块3、主芯片6、数据发送模块7、上位机8，其中，A/D转换模块3还连接有右腿驱动电路4，主芯片6还信息连接有存储模块5，如图2所示，主芯片6还连接有时钟和复位模块，还包括电源系统，电源系统分别电连接主芯片6、A/D转换模块3和数据发送模块7。具体的，采集模块：采集电极选取柔性电极，柔性电极能减小肌肉收缩运动对信号的干扰，采集电机与人体皮肤采用接触式连接；预处理模块：预处理电路主要是采用串联的RC无源低通滤波器，对输入的信号进行灵活的选择，能够通过变化RC的数值来控制进入A/D的电位差信号的频率，RC无源低通滤波器与采集电极之间采用模拟信号连接；A/D转换模块采用ADS1299芯片，此芯片具有多通道、集成度高、低功耗等特点，ADS1299芯片与RC无源低通滤波器之间采用模拟信号连接；主芯片采用FPGA芯片，其具有高集成、可重复编程等特点，主芯片与ADS1299芯片之间采用数据总线连接；数据发送模块采用CC2541蓝牙芯片进行数据的无线收发，具有稳定的传输速率以及低功耗的特点，CC2541蓝牙芯片与主芯片之间采用控制引脚和串口连接；上位机：为计算机中前臂肌电信号采集软件，计算机与CC2541蓝牙芯片通过无线蓝牙通讯协议进行信号连接；右腿驱动电路主要是用来减少共模干扰，右腿驱动电路通常用于生物信号放大器，以减少共模干扰，心电图(生物信号放大器等心电图)，脑电图(脑电图)或肌电电路所发出的电子信号十分微小，通常只有几个微伏(万分之一伏)，而由于人的身体也可以作为天线能受到电磁干扰，特别是50/60Hz的家用供电噪音，这种干扰可能会掩盖的生物信号，使得信号难以测量，因此，通过添加右腿驱动电路用来消除干扰噪声；存储模块名称：W25Q64外部存储器；时钟：为单片机提供精确定时的内置电路，主要用于计时、通讯时钟发生器、时间中断源等等；复位模块：为现有常用系统中的复位电路设备，用来使整个系统恢复到起始状态。本技术一种肌电采集系统中，通过柔性电极贴在前臂皮肤表面，肌肉运动产生的电位差信号通过电极传到预处理电路，预处理电路进行一个简单的滤波，然后RC无源低通滤波器将模拟信号传到A/D转换芯片中，A/D转换芯片将接受到的模拟信号转化为数字信号，然后A/D转换芯片将转换得到的数字信号传入到主芯片中，主芯片对接受的数字信号进行处理和存储，主芯片处理后的数字信号通过蓝牙传送到上位机中，上位机接受到信号之后进行识别和应用，其中，主芯片上连接与复位模块和时钟，通过定时处理主芯片中的数字信号，达到系统重复使用的效果，电源系统为主芯片、A/D转化模块和数据发送模块提供电源。本技术一种肌电采集系统在使用时，采集电极固定在采集者前臂的皮肤表面，然后前臂产生的肌肉动作电位信号通过电极的采集传输到预处理电路里，预处理电路对信号进行简单的滤波处理，同时可以通过设计RC的数值就能够控制进入到A/D信号的频率。预处理过的信号传输到ADS1299芯片进行A/D转换，转换后的数字信号传输到主芯片，然后主芯片调用蓝牙将数据无线传输到上位机软件中，进行数据的后期使用以及处理。本技术一种肌电采集系统具有以下优点：1、集成度高、设计合理，实现及操作使用方便。可以通过蓝牙进行数据无线传输，使用起来更加灵活；2、ADS1299芯片，能够实现数据的多路采集，能够更全面的采集动作信号，提高动作识别的准确性；3、能够实现低功耗工作，从芯片器件选型到电源系统设计都采用了低功耗设计方案。在后期实际应用中有明显的优势。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肌电采集系统，其特征在于，包括依次信息连接的采集模块(1)、预处理模块(2)、A/D转换模块(3)、主芯片(6)、数据发送模块(7)和上位机(8)，还包括电源系统，所述电源系统分别电连接主芯片(6)、A/D转换模块(3)和数据发送模块(7)。/n

【技术特征摘要】
1.一种肌电采集系统，其特征在于，包括依次信息连接的采集模块(1)、预处理模块(2)、A/D转换模块(3)、主芯片(6)、数据发送模块(7)和上位机(8)，还包括电源系统，所述电源系统分别电连接主芯片(6)、A/D转换模块(3)和数据发送模块(7)。


2.如权利要求1所述的一种肌电采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：高新勤，刘青，李楠，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61