[发明专利]一种假手腕关节人机自然驱动角度的肌电连续解码方法

摘要

本发明公开了一种假手腕关节人机自然驱动角度的肌电连续解码方法，该方法让残疾人想象其缺失手与健全手做相同角度的腕关节运动，此时采集残疾人残肢前臂的表面肌电信号与健侧腕关节运动角度，从而建立表面肌电信号连续解码假手腕关节人机自然驱动角度模型。本发明操作简单且精确度高。三维运动捕捉系统可以同时实现高分辨率与高捕捉频率，由此计算的关节角度具有高精确性；与传统佩戴式角度传感器相比，不会对表面肌电信号造成压迫式干扰；具有与肌电仪同步采集的接口，能够实现三维运动捕捉角度与表面肌电信号采集同时进行。此外，肌电仪的采样频率为2048Hz，可以实时采集表面肌电信号变化情况。

主权项

1.一种假手腕关节人机自然驱动角度的肌电连续解码方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：利用动作捕捉系统记录健侧手腕关节运动三维坐标，通过手腕关节运动学建模方法计算手腕弯曲/伸展角度；步骤2：利用肌电采集仪同步采集前臂残存侧六块肌肉的表面肌电信号；六块残存肌肉分别为桡侧腕长伸肌、桡侧腕屈肌、尺侧腕长伸肌、尺侧腕屈肌、指总伸肌和指浅屈肌；步骤3：对采集到的六通道表面肌电信号进行预处理与特征提取；对表面肌电信号特征值进行重采样，实现表面肌电信号与腕关节运动学数据具有相同的采样频率；步骤4：采用机器学习的方法，建立BP神经网络，实现手臂表面肌电信号连续解码腕关节弯曲/伸展的角度；首先设置BP神经网络的网络参数，其次对BP神经网络进行训练，最后对其进行测试；步骤5：采集残侧前臂表面肌电信号，将采集到的表面肌电信号进行预处理与特征提取；将肌电活跃强度特征值输入手腕关节角度连续解码模型，输出连续变化的手腕关节运动角度，并计算网络预测关节角度与运动学计算出的关节角度之间的线性相关系数，判断手臂表面肌电信号连续解码假手腕关节人机自然驱动角度的准确性。