表面肌电信号分析及其在康复医学中的应用_吴銮

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1、第28卷第11期机电工程Vol.28No.112011年11月JournalofMechanical&ElectricalEngineeringNov.2011表面肌电信号分析及其在康复医学中的应用**吴銮，黄鹏程，鲍官军，杨庆华（浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室，浙江杭州310032）摘要：表面肌电信号（sEMG）有多种分析处理方法，如时域、频域、参数模型、时-频域、非线性动力学等方法，针对分析处理方法的选取问题，通过分析研究各类分析处理方法，比较了各类分析处理方法的特点、优劣与使用情况。研究结果表明，每种分析处理方法都有各自的优缺

2、点和适用范围，具体使用时应很据实际情况选择确切的方法。并对肌电信号分析处理在康复医学中的应用领域上（康复评估、假肢和康复机器人）进行了展望。关键词：表面肌电信号；信号分析处理；时域-频域分析；康复医学；康复评估；康复机器人中图分类号：R741；TP29文献标志码：A文章编号：1001-4551（2011）11-1368-06sEMGsignalanalysismethodanditsapplicationinrehabilitationmedicineWULuan，HUANGPeng-cheng，BAOGuan-jun，YANGQing-hua（KeyLabofE

3、&M，MinistryofEducation&ZhejiangProvince，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310032，China）Abstract：Therearevarioussurfaceelectromyography（sEMG）analysismethods，astimedomain，frequencydomain，parametersmodel，time-frequencydomain，nonlineardynamicsdomainandsoon.Aimingatchoosingmethodtoana

4、lysissEMG，afteranalyzingvariousanalysismethods，thefeatures，advantagesanddisadvantages，usecaseofthosemethodswerecompared.Theresultsindicatethateverymethodhasitsowncharacteristicsandshouldbeselectedaccordingactualsituation.Within-depthresearch，sEMGiswidelyusedinrehabilitationmedicine，es

5、peciallyinrehabilitationevaluation，prostheticsandrehabilitationrobotics.Keywords：surfaceelectromyography（sEMG）；signalanalysisandprocess；time-frequencydomain；rehabilitationmedicine；evaluationofrehabilitation；rehabilitationrobotics号称之为表面肌电信号（sEMG）［2］。这些年来，肌电信0引言号的检测与分析取得了飞速的进步，使其广泛地应用在人

6、体肌肉内，中枢神经系统的运动神经发出的于临床诊断、康复、仿生控制和工程应用等领域。由于动作电位通过神经纤维到达肌肉，肌肉产生兴奋和收表面肌电信号是从人体骨骼肌表面通过电极引导、记缩，肌电信号（EMG）就是由许多微弱的动作电位组合录下来的神经肌肉活动发射的生物电信号［3］，与肌肉的序列总和，其中蕴涵了很多与人体动作相关联的信的活动状态和功能状态之间存在着不同程度的关联息［1］。肌电信号可通过表面肌电拾取电极或针式肌电性，能在一定程度上反映神经、肌肉的活动。拾取电极加以引导、记录，通过针电极拾取的肌电信肌电信号是具有明显特征的人体电信号，本研究号称之为针肌电信号，而通

7、过表面电极拾取的肌电信所做的特征提取就是寻找出这种明显的特征，主要通收稿日期：2011-05-19基金项目：国家高技术研究发展计划(“863”计划)资助项目（2009AA04Z209）；国家自然科学基金资助项目（51075363）；浙江省自然科学基金杰出青年团队资助项目（R1090674）作者简介：吴銮（1987-），男，浙江平阳人，主要从事肌电信号分析及应用方面的研究.E-mail：lingluanwin@163.com通信联系人：杨庆华，男，教授，博士生导师.E-mail：king@zjut.edu.cn第11期吴銮，等：表面肌电信号分析及其在康复医学中的应用

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