一种肌肉和脑电信号采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种肌肉和脑电信号采集系统，具体涉及肌肉和脑电信号采集领域，包括采集处理单元和采集设备，所述采集设备包括头盔、左臂采集器、右臂采集器、左腿采集器和右腿采集器，所述头盔佩戴于头部，所述左臂采集器和右臂采集器分别设于左手臂和右手臂，所述左腿采集器和右腿采集器分别设于左腿和右腿，所述采集处理单元包括视觉刺激单元、听觉刺激单元、肌电信号采集单元、肌电数据处理单元、脑电信号采集单元和脑电数据处理单元。本发明专利技术可单独采集肌电和脑电信号，也可根据听觉及视觉的主动刺激，采集肌电和脑电的反应信号，可体现反应强度及反应速度，适用于测试是否反应迟钝。钝。钝。

【技术实现步骤摘要】
一种肌肉和脑电信号采集系统


[0001]本专利技术涉及肌肉和脑电信号采集领域，更具体地说，本专利技术涉及一种肌肉和脑电信号采集系统。

技术介绍

[0002]肌电信号反映神经肌肉兴奋性，评估神经与肌肉的功能状态，可用于肌肉工作的工效学分析、安全操作姿态分析、康复状态功能评价、疲劳识别以及肌电假肢控制等动作模式研究等。脑电图是通过精密的仪器从头皮上将脑补的大脑皮层的自发性生物电位加以放大记录而获得的图形，是通过电极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动，这种电活动是以电位作为纵轴，时间为横轴，从而记录下来的电位与时间相互关系的平面图，脑电波的频率、波幅和相位构成了脑电图的基本特征。
[0003]现有的肌肉和脑电信号采集技术，不能根据听觉及视觉的主动刺激，再采集肌电和脑电的反应信号，然后体现反应强度及反应速度，适用于测试是否反应迟钝。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种肌肉和脑电信号采集系统，本专利技术所要解决的技术问题是：如何根据听觉及视觉的主动刺激，再采集肌电和脑电的反应信号，然后体现反应强度及反应速度，适用于测试是否反应迟钝。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种肌肉和脑电信号采集系统，包括采集处理单元和采集设备，采集设备包括头盔、左臂采集器、右臂采集器、左腿采集器和右腿采集器，头盔佩戴于头部，左臂采集器和右臂采集器分别设于左手臂和右手臂，左腿采集器和右腿采集器分别设于左腿和右腿，采集处理单元包括视觉刺激单元、听觉刺激单元、肌电信号采集单元、肌电数据处理单元、脑电信号采集单元和脑电数据处理单元，视觉刺激单元、听觉刺激单元、肌电信号采集单元和脑电信号采集单元之间为分离设置，肌电数据处理单元和脑电数据处理单元均设于采集室内。
[0006]优选的，头盔的顶部安装有安装盒，脑电信号采集单元安装于安装盒的内部。
[0007]优选的，头盔的底部两侧均固定设有弹性夹片，弹性夹片的底端固定设有耳机。
[0008]优选的，头盔的正面固定安装有连接机构，连接机构的一端固定安装有眼镜。
[0009]优选的，视觉刺激单元包括VR模块，听觉刺激单元包括骨传导模块。
[0010]优选的，视觉刺激单元和听觉刺激单元均包括调节模块、储存模块和电池模块。
[0011]优选的，肌电信号采集单元包括左手臂肌电采集模块、右手臂肌电采集模块、左腿肌电采集模块和右腿肌电采集模块，脑电信号采集单元包括电极模块，且电极模块设置若干组。
[0012]优选的，肌电信号采集单元和脑电信号采集单元均包括计时模块、信号发射模块、信号放大模块、信号处理模块和信号分析模块。
[0013]优选的，肌电数据处理单元和脑电数据处理单元均包括控制模块、无线接收模块、
数据储存模块、数据对比模块和数据可视化导出模块。
[0014]优选的，采集处理单元具体包括如下采集步骤：S1：VR模块集成安装在眼镜内部，用于观看视频进行主动刺激，骨传导模块集成安装在耳机的内部，用于播放声音进行主动刺激，耳机和眼镜可通过音频线连接，调节模块用于调节对应VR模块及骨传导模块的设置，储存模块为移动式储存器，可储存音频内容进行播放，电池模块采用USB充电，用于单独供电；S2：左手臂肌电采集模块单独连接一组计时模块、信号发射模块、信号放大模块、信号处理模块和信号分析模块，并安装于左臂采集器的内部，右手臂肌电采集模块同样单独连接一组计时模块、信号发射模块、信号放大模块、信号处理模块和信号分析模块，并安装于右臂采集器的内部，左腿肌电采集模块同样单独连接一组计时模块、信号发射模块、信号放大模块、信号处理模块和信号分析模块，并安装于左腿采集器的内部，右腿肌电采集模块同样单独连接一组计时模块、信号发射模块、信号放大模块、信号处理模块和信号分析模块，并安装于右腿采集器的内部，用于将四肢分开单独采集肌电信号，信号放大模块、信号处理模块和信号分析模块，先对采集的肌电信号滤除噪音干扰、放大及滤波，得到有用的肌电信号，分析得到的肌电信号的统计特征，计时模块用于记录一段时间内的最终肌电信号，信号发射模块将采集及分析处理后的最终肌电信号上传，肌电数据处理单元通过无线接收模块可接收最终的肌电信号，控制模块将最终的肌电信号储存至数据储存模块形成数据，根据数据对比模块可将储存的数据进行对比，对比选项包括：左手臂与右手臂的数据对比，左腿与右腿的数据对比；最后通过数据可视化导出模块将对比数据体现在显示屏上；S3：多组电极模块放置在大脑皮层表面，多组电极模块接在同一组计时模块、信号发射模块、信号放大模块、信号处理模块和信号分析模块，信号放大模块、信号处理模块和信号分析模块，先对采集的脑电信号滤除噪音干扰、放大及滤波，得到有用的脑电信号，分析得到的脑电信号的统计特征，计时模块用于记录一段时间内的最终脑电信号，信号发射模块将采集及分析处理后的最终脑电信号上传，脑电数据处理单元通过无线接收模块可接收最终的脑电信号，控制模块将最终的脑电信号储存至数据储存模块形成数据，根据数据对比模块可将储存的数据进行对比，对比选项包括：听觉单独刺激、视觉单独刺激和听觉视觉双重刺激数据对比；最后通过数据可视化导出模块将对比数据体现在显示屏上。
[0015]本专利技术提供了一种肌肉和脑电信号采集系统。与现有技术相比具备以下有益效果：（1）、该肌肉和脑电信号采集系统，整体可单独采集肌电和脑电信号，也可根据听觉及视觉的主动刺激，采集肌电和脑电的反应信号，可体现反应强度及反应速度，适用于测试是否反应迟钝，通过将左手臂肌电采集模块、右手臂肌电采集模块、左腿肌电采集模块及右腿肌电采集模块分别单独连接一组计时模块、信号发射模块、信号放大模块、信号处理模块和信号分析模块，并分别安装于左臂采集器、右臂采集器、左腿采集器及右腿采集器的内部，用于将四肢分开单独采集肌电信号；（2）、该肌肉和脑电信号采集系统，通过将VR模块集成安装在眼镜内部，用于观看视频进行主动刺激，骨传导模块集成安装在耳机的内部，用于播放声音进行主动刺激，耳机和眼镜可通过音频线连接，调节模块用于调节对应VR模块及骨传导模块的设置，储存模块为移动式储存器，可储存音频内容进行播放，电池模块采用USB充电，用于单独供电，佩戴方
便。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0017]图2为本专利技术的头盔结构示意图。
[0018]图3为本专利技术的采集处理单元示意图。
[0019]图4为本专利技术的视觉刺激单元示意图。
[0020]图5为本专利技术的听觉刺激单元示意图。
[0021]图6为本专利技术的肌电信号采集单元示意图。
[0022]图7为本专利技术的脑电信号采集单元示意图。
[0023]附图标记为：1、头盔；11、安装盒；12、弹性夹片；13、耳机；14、连接机构；15、眼镜；2、左臂采集器；3、右臂采集器；4、左腿采集器；5、右腿采集器；100、视觉刺激单元；200、听觉刺激单元；300、肌电信号采集单元；400、肌电数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种肌肉和脑电信号采集系统，包括采集处理单元和采集设备，其特征在于：所述采集设备包括头盔（1）、左臂采集器（2）、右臂采集器（3）、左腿采集器（4）和右腿采集器（5），所述头盔（1）佩戴于头部，所述左臂采集器（2）和右臂采集器（3）分别设于左手臂和右手臂，所述左腿采集器（4）和右腿采集器（5）分别设于左腿和右腿，所述采集处理单元包括视觉刺激单元（100）、听觉刺激单元（200）、肌电信号采集单元（300）、肌电数据处理单元（400）、脑电信号采集单元（500）和脑电数据处理单元（600），所述视觉刺激单元（100）、听觉刺激单元（200）、肌电信号采集单元（300）和脑电信号采集单元（500）之间为分离设置，所述肌电数据处理单元（400）和脑电数据处理单元（600）均设于采集室内。2.根据权利要求1所述的一种肌肉和脑电信号采集系统，其特征在于：所述头盔（1）的顶部安装有安装盒（11），所述脑电信号采集单元（500）安装于安装盒（11）的内部。3.根据权利要求1所述的一种肌肉和脑电信号采集系统，其特征在于：所述头盔（1）的底部两侧均固定设有弹性夹片（12），所述弹性夹片（12）的底端固定设有耳机（13）。4.根据权利要求1所述的一种肌肉和脑电信号采集系统，其特征在于：所述头盔（1）的正面固定安装有连接机构（14），所述连接机构（14）的一端固定安装有眼镜（15）。5.根据权利要求1所述的一种肌肉和脑电信号采集系统，其特征在于：所述视觉刺激单元（100）包括VR模块，所述听觉刺激单元（200）包括骨传导模块。6.根据权利要求1所述的一种肌肉和脑电信号采集系统，其特征在于：所述视觉刺激单元（100）和听觉刺激单元（200）均包括调节模块、储存模块和电池模块。7.根据权利要求1所述的一种肌肉和脑电信号采集系统，其特征在于：所述肌电信号采集单元（300）包括左手臂肌电采集模块、右手臂肌电采集模块、左腿肌电采集模块和右腿肌电采集模块，所述脑电信号采集单元（500）包括电极模块，且电极模块设置若干组。8.根据权利要求1所述的一种肌肉和脑电信号采集系统，其特征在于：所述肌电信号采集单元（300）和脑电信号采集单元（500）均包括计时模块、信号发射模块、信号放大模块、信号处理模块和信号分析模块。9.根据权利要求1所述的一种肌肉和脑电信号采集系统，其特征在于：所述肌电数据处理单元（400）和脑电数据处理单元（600）均包括控制模块、无线接收模块、数据储存模块、数据对比模块和数据可视化导出模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧大维，胡安明，王拥军，姜悦，
申请(专利权)人：首都医科大学附属北京天坛医院，
类型：发明
国别省市：