基于无线通讯的表面肌电信号识别控制系统

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1、華荣殍犬學硕士学位论文题目：針麵鮮识别控制系统学科专业控制科学与工程研究方向模式识别与智能控制论文作者王镇指导教师王行愚教授定稿日期：年月学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华东理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此规定。论文涉密情况：保密□保密，保密期（—年—月—日至—年—月—日）学位论文作者签名

2、：指导糖鮮：餐、曰期年月曰日期：；广年月厂日分类号：密级：华东理工大学学位论文基于无线通讯的表面肌电信号识别控制系统王镇指导教师姓名：王行愚教授华东理工大学上海市梅陇路】号申请学位级别：硕士专业名称：控制科学与工程论文定稿日期：论文答辩日期：学位授予单位：华东理工大学学位授予日期：答辩委员会主席：牛玉刚教授评阅人：张建华教授郝矿荣教授作者声明我郑重声明：本人恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何他人已经发表或撰写过的内容。

3、论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责。论文作者絲：丁年月曰华东理工大学硕士学位论文第页基于无线通讯的表面肌电信号识别控制系统摘要肌电信号（，是在人体运动意图的刺激下，肌肉纤维规律性动作所产生的微弱电信号，与人体动作相关也蕴含了反映运动意图的信息。因此，通过对肌电信号的分析处理，可以获取人体的动作模式和运动意图。基于肌电信号的控制系统在康复医学，假肢控制，生物医疗等应用领域具有巨大的应用前景。本课题的主要研宄目的是基于表面肌电信号（的分类识别构建一个具有无线通讯和控制功能的系统，研宄工作包括了表面肌电信号的分析方法、人体手势动作

4、获取方法、无线通信系统的搭建以及实时界面显示控制系统的构建。首先对表面肌电信号进行釆集、分析和处理。设计实验环境，釆集人体手腕处肌肉群的三处表面肌电信号，使用独立分量分析方法对混杂在表面肌电信号的心电伪迹进行了分离处理。其次对表面肌电信号进行特征提取和分类识别。将肌电号的排列组合熵，方差与各导数据之间相关性作为特征参数，结合模糊神经网络方法，对手腕的运动模式进行分类识别。最后构建并实现无线通讯和控制平台。结合无线通讯技术，以为信号传输节点，将表面肌电信号手势识别结果以无线的方式传入客户端设备中，将控制命令应用于以构建的实时处理

5、平台，包括对控制系统的操作及实时手势动作的显示界面。通过对整个无线控制系统的实验调试，该系统操作简单，上手容易，具有良好的实时性能。本课题的研宄工作能够为辅助手臂装置或残障人士轮椅控制提供新的模式，有应用价值。关键词：表面肌电信号；手势动作；特征提取；无线通讯；实时控制平台第页华东理工大学硕士学位论文，华东理工大学硕士学位论文第页目录第章绪论课题研究的背景和意义国内外研究现状课题研究内容章节安排第章神经肌肉控制系统理论基础肌肉神经控制原理动作肌电信号的产生机理特征提取方法方差特征排列组合熵特征小波变换特征分类识别方法线性分析方

6、法非线性分析方法小结第章表面肌电信号控制系统应用与无线通信技术表面肌电信号控制系统应用多自由度假肢控制系统基于表面肌电信号的辅助康复基于肌电信号的智能轮椅控制装置无线控制技术协议基础协议栈小结第章表面肌电信号特征提取与动作识别表面肌电信号前期处理表面肌电肌电信号滤波第页华东理工大学硕士学位论文滤波结果手势动作分类识别数据采集识别结果实验结果与分析第章无线通讯控制系统构建实验设计模块设计模块册实验结果与分析候第章总结与展望工作总结研究展望考捕致谢攻读硕士学位期间发表的论文及所获奖项华东理工大学硕士学位论文第页第章绪论课题研究的背

7、景和意义现如今，表面肌电信号（，已被广泛应用于生物医疗机器人的设备中，包括对神经性疾病的诊断，医疗辅助设备的控制，例如假肢控制，伤后康复和人机交互系统（等。表面肌电信号可以利用附着在人体肌肉表面的电极，无损害地采集人体肌肉电信号，并通过独立神经元在时间和空间上的数据集来表征神经肌肉活动。与其他生物电信号类似，表面肌电信号也包含许多不确定的因素，例如新陈代谢的积累造成肌肉萎缩，表面电极之间阻抗的变化或运动神经元动作电位存在超时等。然而，表面肌电信号也具有其相比其他生物电信号独特的一面。首先，表面肌电信号更便于采集；其次，表面肌电

8、信号的幅值强度更大，而且可产生更多可供使用的信号类别。另一方面，常规的信号采集方法是将许多复杂的电极线连接在被试与采集设备之间，这就导致在应用系统中必须将使用者与采集设备局限在一起，从而造成肌电应用的范围大大减少。无线装置也已广泛存在于我们的日常生活中，例如无线监控、无线医疗