[发明专利]一种基于表面肌电和生物电阻抗的肢体运动信息采集系统

说明书

本发明提供了一种基于表面肌电和生物电阻抗的肢体运动信息采集系统，包括：电极传感阵列、肌电信号处理装置和生物电阻抗处理装置，电极传感阵列包含多组电极模组，每个电极模组包含两个激励电极和两个探测电极；肌电信号处理装置与探测电极连接，用于从探测电极中采集原始肌电信号并进行处理；生物电阻抗处理装置分别与激励电极和探测电极连接，用于从探测电极中采集原始生物电阻抗信号并进行处理，还用于向激励电极发送激励信号。本发明在不增加电极传感器的情况下，采用频分复用的方式将肌电信号和生物电阻抗信号获取集成于一体，为人体肢体运动、肌肉疲劳程度等信息分析提供了多维度的数据。

技术领域

本发明涉及医学康复技术领域，特别是涉及一种基于表面肌电和生物电阻抗的肢体运动信息采集系统。

背景技术

表面肌电信号是在人体运动过程中在皮肤表面获取的生物电信号，其能够在一定程度上反映肌肉的活动状态，通过对表面肌电信号进行处理分析能够识别出肢体的运动意图等信息。研究者们通过对表面肌电信号进行解码识别能够实现对机器人、假肢等的运动控制。生物电阻抗是反应人体生理状态的重要参数之一，是很多生理参数检测设备进行检测的重要指标。但是，相对困难的是由于检测条件的复杂多样，检测过程较为繁琐，不能将肌电信号和生物电阻抗信号采集系统集成到一起。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于表面肌电和生物电阻抗的肢体运动信息采集系统，在相同的电极数量下，增加了采集的生物电信号种类。

为实现上述目的，本发明提供一种基于表面肌电和生物电阻抗的肢体运动信息采集系统，所述系统包括：电极传感阵列、肌电信号处理装置和生物电阻抗处理装置；

所述电极传感阵列包含多组电极模组，每个所述电极模组包含两个激励电极和两个探测电极，其中所述激励电极用于向待测组织输入激励信号，所述探测电极用于检测原始肌电信号与原始生物电阻抗信号；

所述肌电信号处理装置，与所述探测电极连接，用于从所述探测电极中采集所述原始肌电信号并进行处理；

所述生物电阻抗处理装置，分别与所述激励电极和所述探测电极连接，用于从所述探测电极中采集所述原始生物电阻抗信号并进行处理，还用于向所述激励电极发送所述激励信号。

可选地，所述肌电信号处理装置包括：

带通滤波器，与所述探测电极连接，用于从所述探测电极中采集所述原始肌电信号；

第一放大电路，与所述带通滤波器连接，用于对所述原始肌电信号进行放大；

第一模数转换电路，与所述第一放大电路连接，用于将放大后的所述原始肌电信号进行模数转换，获得肌电信号。

可选地，所述生物电阻抗处理装置包括：

参考信号产生电路，用于产生参考信号；

激励信号发生电路，分别与所述激励电极和所述参考信号产生电路连接，用于根据所述参考信号产生所述激励信号，并将所述激励信号发送至所述激励电极；

高通滤波器，与所述探测电极连接，用于从所述探测电极中采集所述原始生物电阻抗信号并进行调制；

第二放大电路，与所述高通滤波器连接，用于对调制后的所述原始生物电阻抗信号进行放大；

解调电路，分别与所述第二放大电路和所述参考信号产生电路连接，用于根据所述参考信号对放大后的所述原始生物电阻抗信号进行解调；

低通滤波器，与所述解调电路连接，用于滤除解调后的所述原始生物电阻抗信号中的噪声；

第二模数转换电路，与所述低通滤波器连接，用于对滤除后的所述原始生物电阻抗信号进行模数转换，获得生物电阻抗信号。

可选地，所述系统还包括：