【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及肌电假手控制系统,具体涉及编码式多自由度肌电假手控制系统。
技术介绍
肌电假手是一种利用人体前臂的肌肉电信号(Electromyography, EMG)作为信息源,通过一定的信息解码策略,将人的控制意图转化为运动控制信息的康复装备。这种基于生物信号控制策略的肌电假手的优点是显而易见的,因为其利用了人体神经肌肉电传导的特性并将其输出至外界环境,对于残疾人的神经康复是相当有益的。然而,诸如Otto Bock SensorHand等商业肌电假手,由于只采用了一至两个自由度,因此在抓取功能性方面表现欠佳,致使很多残疾人患者不愿意佩戴假手。为了提高假手灵巧程度,国内外许多研究机构开展了拟人大小的、多功能假手的研究,如意大利Cyberhand、SmartHand,英国以及国内机器人技术与系统国家重点实验室的HIT/ DLR Prosthetic Hand等。自由度的增多提升了假手的灵巧程度,扩展了其抓取功能,却给假手的控制带来一定的困难。由于肌电假手需要使用残臂的神经肌肉信号作为控制信息源,然而残臂肌肉在截肢手术后往往会出现萎缩、坏死等症状,因此直接从残臂中 ...
【技术保护点】
编码式多自由度肌电假手控制系统,其特征在于,它包括肌电信号电极(1)和目标DSP板(2),所述的肌电信号电极(1)包括信号采集模块(1?1)和信号处理模块(1?2),所述的目标DSP板(2)包括A/D转换模块(3)、离线训练模块(4)、费舍尔线性分类器(5)、在线更新模块(6)和编码模块(7),信号采集模块(1?1)将接收到的原始肌电信号通过电信号输出端发送至信号处理模块(1?2)的电信号输入端;信号处理模块(1?2)的模拟信号输出端与目标DSP板(2)的A/D转换模块(3)的模拟信号输入端连接;A/D转换模块(3)的数字信号输出端与费舍尔线性分类器(5)的数字信号输入端连 ...
【技术特征摘要】
1.编码式多自由度肌电假手控制系统,其特征在于,它包括肌电信号电极(I)和目标DSP板(2),所述的肌电信号电极(I)包括信号采集模块(1-1)和信号处理模块(1-2),所述的目标DSP板⑵包括A/D转换模块(3)、离线训练模块(4)、费舍尔线性分类器(5)、在线更新模块(6)和编码模块(7), 信号采集模块(ι-i)将接收到的原始肌电信号通过电信号输出端发送至信号处理模块(1-2)的电信号输入端; 信号处理模块(1-2)的模拟信号输出端与目标DSP板(2)的A/D转换模块(3)的模拟信号输入端连接; A/D转换模块(3)的数字信号输出端与费舍尔线性分类器(5)的数字信号输入端连接; A/D转换模块(3)的训练数字信号输出端与离线训练模块(4)的数字信号输入端连接; 离线训练模块(4)根据人体按顺序依次弯曲、放松和伸展前臂所产生的标记的肌电信号经A/D转换模块(3)后,进行训练,并将训练后的初始化参数输入给费舍尔线性分类器(5); 费舍尔线性分类器(5)根据费舍尔分类算法将接收到的肌电信号分类为伸肌信号E、屈肌信号F和无效信号T,并将分类结果同时发送至在线更新模块(6)和编码模块(7);在线更新模块(6)根据接收到所述费舍尔线分类器(5)的分类结果实时修正费舍尔分类器(5)的参数; 编码模块(7)用于统计经分类后数字信号所持续的时间,依据所述数字信号持续的时间进行进一步将肌电信号细分为短时屈肌信号、短时伸肌信号ei、长时屈肌信号f...
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