異肢肌電信號(hào)控制肢體運(yùn)動(dòng)功能重建的算法與硬件實(shí)現(xiàn).pdf

1、我國(guó)現(xiàn)有各類殘疾人總數(shù)8000多萬(wàn)人，其中肢體殘疾者超過(guò)2400萬(wàn)人，而這些肢殘病人中相當(dāng)一部分是因脊髓損傷和腦卒中導(dǎo)致的。二者的病因不同，脊髓損傷的病因是由于大腦到肢體的神經(jīng)信號(hào)通路損傷，感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)信號(hào)無(wú)法正常傳導(dǎo)，導(dǎo)致?lián)p傷面以下身體癱瘓，即截癱;而腦卒中是大腦神經(jīng)組織受到損傷，不能產(chǎn)生控制運(yùn)動(dòng)的信號(hào)，導(dǎo)致受損傷的大腦控制的對(duì)側(cè)身體癱瘓，即偏癱。所以，研究截癱和偏癱的治療方法具有重大的科學(xué)意義和臨床應(yīng)用價(jià)值。本課題組前期提出并研究

2、了植入式微電子神經(jīng)橋。取得了一系列的進(jìn)展。但是植入式的神經(jīng)電極存在需要手術(shù)植入和植入后易感染等問(wèn)題。因此，課題組提出了將一種重要運(yùn)動(dòng)響應(yīng)信號(hào)的體表肌電作為癱瘓肢體體表FES刺激源信號(hào)的創(chuàng)新思想，申請(qǐng)了微電子肌電橋的發(fā)明專利。
　　本論文主要是完成基于微電子肌電橋的人體肢體功能重建系統(tǒng)的肌電識(shí)別模式的研究，最終實(shí)現(xiàn)控制端健康人實(shí)時(shí)帶動(dòng)受控端健康人完成抓握、腕伸、腕屈、指伸四類動(dòng)作。
　　首先，通過(guò)比較時(shí)域特征、自回歸模型系數(shù)和

3、樣本熵特征的識(shí)別成功率和計(jì)算速率，確定選取時(shí)域特征作為識(shí)別的特征參數(shù)，并介紹線性判別分析的分類算法，實(shí)現(xiàn)抓握、腕伸、腕屈、指伸四類動(dòng)作的識(shí)別，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行訓(xùn)練數(shù)據(jù)時(shí)不同發(fā)力方式對(duì)識(shí)別成功率的影響。
　　其次，通過(guò)對(duì)肌電信號(hào)峰值識(shí)別生成刺激脈沖。在此，分別使用閾值不應(yīng)期判斷方法和斜率變號(hào)方法。最終結(jié)果用光柵圖表示，每個(gè)光柵代表一個(gè)峰電位，并根據(jù)光柵圖生成需要的刺激負(fù)脈沖。最后，對(duì)這兩種方法進(jìn)行總結(jié)和對(duì)比。
　　然后，進(jìn)行異