[发明专利]基于肌电信号的便携式下肢行为模式实时识别方法

摘要

本发明提出基于肌电信号的便携式下肢行为模式实时识别方法，具体包括：肌电信号采集模块、肌电信号预处理模块、多通道AD数据采样模块、嵌入式主控模块、电源模块、显示设备；本发明为下肢行为模式的肌电信号特征进行实时识别与输出，其对肌电信号特征的单次解码时间小于300微秒，满足实时性要求，本发明的硬件系统总重量约100g，总体硬件控制板尺寸90mm*90mm，满足便携的要求；本系统研制目的是为应用于假肢或是外骨骼等领域，通过本方法实现对运动状态的实时区分识别，进而作为假肢/外骨骼设备进行运动控制的依据，是为假肢/外骨骼提供运动控制的依据。

主权项

1.一种基于肌电信号的便携式下肢行为模式实时识别系统，其特征在于，包括：肌电信号采集模块、肌电信号预处理模块、多通道AD数据采样模块、嵌入式主控模块、电源模块、显示设备；所述肌电信号采集模块与肌电信号预处理模块相连接，肌电信号预处理模块与多通道AD数据采样模块相连接，多通道AD数据采样模块与嵌入式主控模块相连接；嵌入式主控模块与显示设备相连接；电源模块同时与肌电信号采集模块、多通道AD数据采样模块、嵌入式主控模块相连接；所述肌电信号采集模块用于捕捉皮肤表面的微弱肌电信号，放置于人体的皮肤表面，采用N个通道进行采集，并将采集到的皮肤表面的微弱肌电信号传递到肌电信号预处理模块；所述肌电信号预处理模块用于将肌电信号采集模块采集到的N通道皮肤表面的微弱肌电信号进行处理，包括前置放大、高通滤波、二级放大、低通滤波和信号偏置，并将处理后的N通道模拟信号传递给多通道AD数据采样模块；所述多通道AD数据采样模块用于将肌电信号预处理模块输出的N个通道模拟信号转换为数字信号，并将该N通道的数字信号传递给嵌入式主控模块；所述嵌入式主控模块根据从多通道AD数据采样模块传递过来的N通道的数字信号，被编写程序用来识别被测试者的起跳和落地的模式，并将模式识别的结果传递给显示设备；所述电源模块用于同时给肌电信号采集模块、多通道AD数据采样模块、嵌入式主控模块提供电源；所述显示设备用于实现与嵌入式主控模块之间的交互操作，并显示嵌入式主控模块传递出的模式识别的结果和N个通道数字信号的实时图形，显示设备采用便携式显示屏或电脑。