1. 研究目的与意义(文献综述)
随着社会的发展,人们的生活水平不断提高,各种疾病被越来越多的人关注,相对应的医疗水平以及医疗设备也不断提高和升级,其中对肌电信号检测的重要性慢慢凸显出来。
表面肌电(surfaceelectromyography,semg)信号是肌肉电活动在皮肤表面处时间和空间上的综合。不同的动作中肌群收缩产生的表面肌电信号会表现出不同特征,从而可以识别出人的姿势和动作,进而实现人与计算机交互等目的。近年来,semg不仅被广泛应用于疾病诊断、康复医学、运动体育等领域,而且作为一种新颖的人机交互输入方式备受关注。
表面肌电最早被用来度量肌肉收缩力量,收缩时间和肌疲劳状态,用于仿生学、生物力学、生物反馈、运动医学和康复工程研究中,例如,在步态研究中,将semg信号与加速度等力学信号结合起来,可以更好地描述运动控制及其障碍;在直立震颤中,通过semg对其进行医学诊断,解决了因震颤频率(约16hz)过高引起的力学参数测量困难的问题;在运动医学和老年医学中,用semg来测量和预测肌肉的疲劳状态以及辅助运动员进行科学训练等;在康复工程中,对不同运动的semg进行模式识别和模拟,作为智能假肢和轮椅的控制信号,或者作为理疗效果的客观评价等。
2. 研究的基本内容与方案
肌电信号的检测对于疾病诊断、术后康复和机器人控制都非常重要。肌电信号检测的核心是微弱信号的多级放大和滤波,多通道肌电检测可以同步获取和分析肌电信号。为了避免检测装置对人体运动造成束缚,采用ZigBee无线传输构成网络,及时将多通道肌电信号传输到上位机上。
根据表面肌电信号的生理学特点,可设计表面肌电采集装置的硬件电路,其中主要包括:输入缓冲、首级放大、浮地、滤波、二级放大与电平调整、数据采集与传输、供电。将电极粘贴在肌腹中间、肌肉的外表面,粘贴方向和肌肉纤维的方向保持平行。表面肌电信号通过电极,进入电压跟随电路,经首级放大和滤波后,由单片机进行数据采集。内部的切换开关分时选通每个通道,进行多通道循环采样,由于切换速度高,可认为采样结果是同步的。表面肌电数据通过zigbee模块发送至接收模块。接收模块将表面肌电数据通过USB接口传送至PC机。
3. 研究计划与安排
第1周:查阅与选题相关的资料文献,熟悉肌电信号和zigbee技术;
第2周:根据老师提供的资料以及其他文献了解毕设内容以及确定完成毕业设计的具体技术方案;
第3-4周:完成开题报告以及外文翻译
4. 参考文献(12篇以上)
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[6]罗志增,任小亮.表面肌电信号测试中工频干扰的抑制[j].仪器仪表学报,2005
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