[发明专利]一种面部肌电检测电极及检测装置

说明书

本发明涉及一种面部肌电检测电极及检测装置，系统包括：面部肌电检测电极、信号调理单元、主控单元、无线通信单元、上位机单元以及电源管理单元。面部肌电检测电极为柔性肌电电极，用于感受人体的面部肌电信号，信号调理单元对所采集的肌电信号进行放大、滤波处理，主控单元负责对调理后的信号进行采集，采集后的数据将通过无线通信单元传输至上位机单元，上位机单元通过软件对采集的数据进行处理，并完成肌电信号的解码以及动作指令的识别，电源管理单元负责对该装置进行供电。本发明提供的一种面部肌电检测电极及检测装置，便携舒适、可穿戴性强，可与人体皮肤紧密贴合，实现多通道的表面肌电信号采集。

技术领域

本发明涉及智能人机交互设备领域，具体地说是一种面部肌电检测电极及检测装置。

背景技术

表面肌电信号作为一种常见的人体生理信号被广泛应用于人机交互系统中，以完成助力机器人、康复机器人等系统的交互控制。由于操作者自身的原因或是操作系统复杂性的需要，如康复治疗中的面瘫患者、高位截瘫患者等，常常会出现无法使用双手的情况，这就需要通过面部肌电完成康复效能评估及指令的交互。

目前针对表面肌电信号检测的系统大多针对人体的四肢，通过所采集的肌电信号进一步完成手势动作识别、下肢关节运动估计的功能。由于人体四肢的肌肉较面部相比更为发达，当使用常规的肌电检测装置进行面部肌电检测时，会出现装置灵敏度欠佳的情况，使得面部肌电信号不能有效的识别；同时由于面部肌肉群分布较为密集，而传统的电极贴式肌电电极，难以对多个肌肉群进行有效的区分，无法做到精细的面部肌电指令分类；此外，在进行发音、咀嚼等面部动作时，传统的电极无法有效的跟随皮肤变形，在肌电检测时极易发生电极脱落等情况，而导致肌电信息丢失。因此，需要一种针对面部肌电信号检测的电极和装置，以满足面部肌电指令识别的需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种面部肌电检测电极及检测装置，采用基于柔性可延展面部肌电电极的设计，使得系统可紧密贴合在皮肤表面，根随皮肤变形完成肌电信号的稳定采集。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种面部肌电检测电极，包括肌电电极点、连接线以及连接头，其中，肌电电极点，用于采集人体面部肌电信号，并将采集的肌电信号通过连接线发送给连接头，连接头将肌电信号发送给外部电路。

所述肌电电极点为多个，肌电电极点为圆形导电金属盘。

所述连接线为波浪形，每个肌电电极点和连接头之间由一根导电连接线相连，任意两个肌电电极点之间由一根绝缘连接线相连。

所述连接头为多芯FPC公头连接器。

一种面部肌电检测装置，包括顺序连接的面部肌电检测电极、信号调理单元、主控单元、无线通信单元以及上位机，还包括分别与信号调理单元、主控单元、无线通信单元连接的电源管理单元，其中：

面部肌电检测电极，包括肌电电极点、连接线以及线接头，其中，肌电电极点，用于采集人体面部肌电信号，并将采集的肌电信号通过连接线发送给连接头，连接头将肌电信号发送给信号调理单元；

信号调理单元，用于对肌电信号进行处理，并将处理后的肌电信号发送给主控单元；

主控单元，用于对处理后的肌电信号进行模数转换，生成肌电数据，并通过无线通信单元发送给上位机；

上位机，用于对接收到的肌电数据进行处理，进而通过机器学习或深度学习方法，完成肌电信号的解码以及动作指令的识别；

电源管理单元，用于分别给信号调理单元、主控单元、无线通信单元供电。所述信号调理单元包括顺序连接的隔直网络电路、前置放大电路、带通滤波电路、信号放大电路、工频陷波电路，每个电路均与电源管理单元连接，隔直网络电路与面部肌电检测电极中的连接头相连，工频陷波电路与主控单元相连，

其中：