[发明专利]一种手腕关节运动力矩的肌电估计方法

摘要

本发明公开了一种手腕关节运动力矩的肌电估计方法。该方法采集前臂6块肌肉在用户手腕关节弯曲伸展过程中的表面肌电信号，利用TKE算子计算肌肉收缩时间。利用等速肌肉力测试系统与肌电仪同步测量各肌肉等长收缩最大张力。建立腕关节正向肌骨模型，输入肌肉收缩时间与各肌肉等长收缩最大张力，输出腕关节弯曲伸展极限位置处估计力矩。利用三维运动捕捉系统获得腕关节弯曲伸展过程中运动学数据，并解算出极限位置处参考力矩。将模型估计力矩与参考力矩误差的平方作为目标函数，利用共轭梯度法完成腕关节正向肌骨模型的标定，实现表面肌电信号对手腕关节力矩的估计。本发明可应用于肌电假手、康复医疗、生机电一体化等领域。

主权项

1.一种手腕关节运动力矩的肌电估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立用户手腕关节正向肌骨模型；步骤2：利用多关节等速肌力测试系统与表面肌电仪同步测量前臂各肌肉等长收缩最大张力；步骤3：在利用三维运动捕捉系统采集用户手腕关节3种运动速度下腕关节运动学数据的同时，利用表面肌电仪同步采集人手前臂6块肌肉表面肌电信号，并进行预处理，利用TKE算子求出肌肉收缩时间；步骤4：利用三维运动捕捉系统采集用户手腕关节运动学数据，建立用户手腕关节简化模型，进行逆动力学求解，得到用户手腕关节弯曲伸展极限位置处力矩；步骤5：利用共轭梯度法完成腕关节正向肌骨模型标定。