[实用新型]一种测量肌电电极与皮肤接触阻抗的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种康复医疗器械，特别涉及一种测量肌电电极与皮肤接触阻抗的装置。 

背景技术

肌电假手是利用残存的前臂屈肌、 伸肌群收缩时产生的肌电信号，由皮肤表面电极引出，经电子线路放大滤波后作为信号源进而来控制微型电机，带动传动系统，来驱动假手按人的意志运动的一种体外力源上肢假肢。由于肌电假手的运动接受大脑指挥，它除了具有电动假手的长处外，还具有直感性强、控制灵活和使用方便等优点，是现代上肢假肢的发展方向。 

人的肢体动作是由大脑、神经、肌肉活动协同完成 的结果，而 表面肌电信号（SEMG）是伴随肌肉活动的生物电信号在体表的展现。其中蕴含了丰富的肢体动作信息，是最早被人类发现的生物电现象，已被广泛应用于临床医学、运动医学、生物医学等领域 ,尤其是表面的无创伤测量的优点使其在康复工程界备受重视 。 

然而SEMG信号的采集受到电极与皮肤的接触阻抗的影响极大。电极与皮肤之间的压力、皮肤湿润程度等因素都会对SEMG信号的采集产生影响。而肌电假手的佩戴者在日常活动时会出现出汗，皮肤干燥，或者由于运动引起的电极接触不良等现象，从而造成假手控制的失灵或者误动作。给佩戴者造成极大的不便。 

发明内容

本实用新型是针对现有肌电假手控制失灵或者误动作的问题，提出了一种测量肌电电极与皮肤接触阻抗的装置，用以解决现有肌电假手控制技术中存在的肌电假手的精确控制问题。 

本实用新型的技术方案为：一种测量肌电电极与皮肤接触阻抗的装置，依次包括放大电路、滤波电路、阻抗测量电路、绝对值电路、控制器电路、显示器，肌电电极贴在手臂肌肉的表面上肌电电极输出的信号以差分的形式接入放大电路进行初步放大，然后经过低通滤波电路滤除频率高于500Hz的干扰信号，再接入高通滤波电路滤除频率低于20Hz的信号，再连接到50Hz的陷波器消除工频干扰，然后经阻抗测量电路测量阻抗值，阻抗值送绝对值电路进行提升处理，最后送到控制器电路进行AD转换、处理并在显示器上显示。                                                                                                                                                       所述控制器电路选用PIC12f629单片机，内带10位的AD转换器。

所述放大电路选用放大器AD548和AD620，AD548为第一级放大电路，AD620构成第二级放大电路。 

所述低通滤波器采用六阶巴特沃斯滤波器，所述高通滤波器由2阶RC滤波电路和同相比例放大电路组成，所述陷波器采用双T陷波电路，陷波频率是50Hz。 

本实用新型的有益效果在于：本实用新型测量肌电电极与皮肤接触阻抗的装置，可以实现在肌电假手控制过程中，实时监测表面肌电信号采集电极与皮肤的接触阻抗，监测由于皮肤状态变化（出汗或者干燥）、电极移位或者电极脱落等情况引起的接触阻抗的变化，并根据监测结果，控制表面肌电信号的放大倍数，或者给出报警信号。本实用新型的实施可以有效地提高肌电假手的控制的可靠性，具有较大的社会意义和推广价值。 

附图说明

图1为本实用新型测量肌电电极与皮肤接触阻抗的装置结构框图； 

图2为本实用新型测量肌电电极与皮肤接触阻抗的装置中放大电路图；

图3为本实用新型测量肌电电极与皮肤接触阻抗的装置中双T陷波器电路图；

图4为本实用新型测量肌电电极与皮肤接触阻抗的装置中六阶巴特沃斯低通滤波器电路图；

图5为本实用新型测量肌电电极与皮肤接触阻抗的装置中二阶有源高通滤波器电路图；

图6为本实用新型测量肌电电极与皮肤接触阻抗的装置中绝对值电路图；

图7为本实用新型测量肌电电极与皮肤接触阻抗的装置中单片机电路图；

图8为本实用新型测量肌电电极与皮肤接触阻抗的装置中阻抗测量电路图。

具体实施方式