基于肌动图(mmg)和肌电图(emg)信号假肢控制系统的研究

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1、分类号UDC硕士学位论文密级编号㈣Y1㈣91删490惴3㈣1基于肌动图(MMG)与肌电图(EMG)信号的假肢控制系统研究Researchonprosthesiscontrolsystembasedonmechanomyogramandelectromyography作者姓名：学科专业：学院(系、所)：指导教师：游淼地球探测与信息技术地球科学与信息物理学院刘正春教授论文答辩日期冱!f：堕!婪中南大学2011年5月-原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的

2、地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：溯鲰眺业年』叫日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众

3、提供信息服务。作者签名：丝监新签名邋魄址年土斗摘要通过分析传统肌电假肢存在的问题和国内外该领域的研究现状，建立基于模式识别的肌电假肢控制总体方案，并对总体方案的组成结构、功能和具体实现方法进行比较详细的介绍。设计了八通道生物信号采集装置，包括表面肌电信号放大滤波电路，以及基于Matlab的信号处理程序。其中肌电信号放大滤波电路包含放大、高通滤波、低通滤波、带阻滤波和补偿电路等模块；肌电采集软件可以实现肌电信号的采集、存储等功能。为了提高假肢控制系统分类的准确度，本文采用信号融合的方法，通过融合6通道的肌电图(EMG)信号与2通道的肌动图

4、(MMG)信号，以及基于模式识别的线性判别分析(LDA)算法，研制了基于MMG和EMG信号的假肢控制系统，系统能对采集到的信号进行处理并得出动作分类结果然后控制假肢完成相应动作。对8位测试者的腕屈、腕伸、张开、握拳4类动作以及静止状态进行假肢控制的动作分类准确度实验，准确度达94．6％±1．3％，比单独用MMG信号(88．5％±1．6％)或EMG信号(精度90．4％±1．5％)效果更好。实验结果证明本系统实现了假肢控制动作的有效分类，有望应用于上臂截肢的残疾人。关键词：肌动信号；肌电信号；模式识别；假肢控制亟±堂焦i金塞△旦曼Ⅱ坠￡IA

5、BSTRACTThetraditionalprosthesiscontrolmethodsandresearchtrendsinmyoelectricprosthesiscontrolwerereviewedandtheirshortcomingswereanalyzedwiththeaimtocreattheoverallframeworkofprosthesiscontrolbasedonMechanomyography(EMG)paRemrecognition．Atthesametime，theconfiguration，func

6、tionanddetailedrealizationoftheframeworkwasclearlydescribed．Aneight—channelsingnalacquisitiondevicewasdesignedforMechanomyography(MMG)andEMGsignalamplifyingandfiltering，andtheEMGsignalacquisitionprogramsweredesignedbasedonvirtualinstruments．111edevicecontainedtheamplifie

7、r,high-passfilter,low-passfilter,notchfilterandcompensationcircuitmodules．TheacquiredEMGsignalscouldbedisplayedinrealtimeandstoredinacomputer．Toimprovetheaccuracyofclassificationofprosthesiscontrolsystem，inthisstudy，aprosthesiscontrolsystembasedonMMGandEMGwasstudiedandde

8、velopedbyusingasignalfusionmethod．Sixchannelsof删GandtwochannelsofEMGwerefused．andcombinedwithlineardisc