本文设计前端模拟电路采集人体手臂、腿上的表面肌电信号,并行定的信号滤波,包括低通、通,放大后通过美delsys肌电处理器的A/D实现模数转换,而简单数字滤波、处理,绘制表面肌电图(sEMG)以及通过特征提取、模式识别等方法,判别人体分的简单动作。
2017年5月25日由美delsys和纪天鸿际集团联合主办的delsys EMG经验交流会在上海交大隆重举行。会议费用免,有想报名的可扫描二维码行提交报名。
、方案背景
肌电信号作为生物电信号的种,是产生肌肉动力的电信号根源,它是肌肉中很多运动单元的动作电位在时间和空间上的叠加,很大程度上上反应了神经、肌肉的运动状态。从获取肌电信号的来源来看,般有两种,种是通过针电插入肌肉获取,即针式肌电信号,其优点是干扰小,易辨识,但是会对人体成伤害;另外种通过电片获取人体皮肤表面的肌电信号,即表面肌电信号(sEMG),这种方法简单,对人体也没有伤害,常用。本设计中采集的是表面肌电信号。
表面肌电信号可以从人体很多位获取,比如小腿、大腿、腰、后背、颈等,从不同位获取的表面肌电信号携带着相应位的运动和能信息。例如,腿上的肌电信号反应腿的运动状态,如行走、跑步、蹲下等。将表面肌电信号用于研究人体运动状态有着非常重要的价值。在疗康复程中,表面肌电信号可以用于病人治疗,在仿生学中,delsys表面肌电信号可以用于人假肢的研究。
二、方案整体设计
图1 方案系统框图
从上面设计框图中可以看出,系统设计主要由5个分组成,其中滤波与放大是电路设计的主要分,因为如果采集不到表面肌电信号后面的作将无法行。信号转换主要是做A/D转换作,信号表示就是要绘制表面肌电图。
三、方案硬件设计
图2 系统硬件分设计框图
硬件设计分,主要是四个模块:模拟信号模块,微处理器模块,TFT显示模块和电源模块,上图已用不同颜色加以标记。
四、软件设计流程图
图3 软件设计流程图
五、方案实物图
图4 各模块实物图(包括传感器、无线接收)