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《东南大学》 2006年
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基于肌电信号的人机接口技术的研究

何乐生  
【摘要】: 基于生物电信号的人机交互技术是近年来人机交互技术和遥操作机器人研究的前沿和热点之一。本文以国家重大基础研究973项目、教育部留学回国人员基金项目为背景,旨在系统地研究肌电信号产生和传递的机理,信号的获取方法,信号特征值的提取方法,基于肌电信号的动作识别方法以及肌电信号人机交互技术应用于遥操作机器人领域的可行性。 本文首先概括了基于生物电信号的人机交互技术产生和发展的趋势。 总结了肌电信号的产生和传播机制。针对神经肌肉接头在肌腹处有聚集性的事实,提出了一种 可以降低表面肌电信号非平稳性的电极设置方案。构建了生物电信号采集试验平台。包括便携式的肌电信号放大器和基于虚拟仪器的采集软件平台。 提出了一种通过肌电信号捕捉运动起始时刻的方法。认为这种方法可以省去冲动到达肌小节后和肌小节内的ATP发生化学反应的时间,大幅度地降低人机接口的反应时间。 阐述了基于精确动作起始时刻同步信号的动作识别方法。证明了精确起始时刻对于动作识别的重要性。提取运动起始时刻以后256ms信号的统计特征值和小波时频特征值的20个主成分作为动作识别BP网络的输入。使用BP网络的学习速度自适应法优化网络训练过程。试验表明,采用该算法对8种手部动作进行识别的正确识别率可以达到95%以上。 分析了肌电信号识别方法应用于遥操作机器人领域的可行性和优缺点,提出了一种遥操作机器手的控制策略。 论文最后提出了今后研究的方向。
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP273

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔建伟,宋爱国,黄惟一;遥操作系统中MOTOMAN-SV3X机器人的运动建模研究[J];东南大学学报(自然科学版);2003年04期
2 高龙琴,许志峰,黄惟一,宋爱国;交互式遥操作机器人实验平台设计及其应用[J];东南大学学报(自然科学版);2004年06期
3 姚良标,楼蔚松,罗志增;肌电信号处理和肌电控制的研究[J];杭州电子工业学院学报;2004年06期
4 田小峰,宋爱国,蒋洪明,黄惟一;力觉临场感遥控作业机器人控制系统研究现状和发展[J];测控技术;2000年07期
5 王飞,罗志增;基于AR模型和BP网络的表面EMG信号模式分类[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年S1期
6 周龙江,宋爱国,曾庆军,黄惟一;遥操作机器人手控器的研究进展[J];机器人技术与应用;2002年04期
7 卢桂章,张建勋,赵新;面向生物工程实验的微操作机器人[J];南开大学学报(自然科学版);1999年03期
8 崔建伟,黄惟一,宋爱国;HC01型通用远程遥操作机器人手控器设计[J];机械设计;2004年01期
9 路甬祥,陈鹰;人机一体化系统与技术──21世纪机械科学的重要发展方向[J];机械工程学报;1994年05期
10 彭纪南;从机器人技术的发展看科学技术与社会的关系[J];自然辩证法研究;1996年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王贵竹,李婕;有公共连接点的耦合电感的去耦等效[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年03期
2 朱春江;唐德善;马文斌;;基于灰色理论和BP神经网络预测观光农业旅游人数的研究[J];安徽农业科学;2006年04期
3 张同华,梁艳;带电圆环电场的普遍分布[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2000年02期
4 马凤铭,李国军;BP神经网络在管道缺陷定量识别中的应用[J];鞍山师范学院学报;2005年04期
5 彭介梅;止血带结扎患肢治疗深静脉血栓的护理体会[J];蚌埠医学院学报;2005年02期
6 佟首峰,阮锦,郝志航;几种相关双采样拓扑电路分析[J];半导体光电;2000年05期
7 陈新,李军辉,谭建平;引线键合机中复杂超声能量传递特性研究[J];半导体技术;2005年03期
8 钱大琳;基于组织层次的人机融合智能决策支持系统模型[J];北京交通大学学报;2005年03期
9 吴才成;测试系统中的数据融合技术[J];车辆与动力技术;2005年03期
10 陈华德;殷光磊;蒋飚;何伟良;;用fMRI技术探讨针刺百会穴对脑功能的影响[J];浙江中医药大学学报;2006年06期
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1 王海荣;;石油化工企业的静电火灾隐患评估[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(四)[C];2007年
2 王磊;郝士琦;戎雁;;基于瞬时特征参数提取的数字通信信号解调[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
3 霍效新;刘剑锋;;归一化LMS自适应多径时间延迟估计方法仿真研究[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
4 陈康元;万荣辉;;声波清灰机理及其在除尘设备中的应用[A];中国硅酸盐学会环保学术年会论文集[C];2007年
5 杨冠鲁;姚若苹;;采用Prony算法的非整次谐波分析[A];第十九届电工理论学术年会论文集[C];2007年
6 严晓兰;;基于Simulink的信号与系统仿真实验研究[A];第十九届电工理论学术年会论文集[C];2007年
7 叶红权;林涛;;改进Prony算法在电力系统低频振荡分析中的应用研究[A];中南七省(区)电力系统专业委员会第二十二届联合学术年会论文集[C];2007年
8 林静;林涛;叶红权;;基子小波变换和Prony算法的电压波动和振荡瞬变检测[A];中南七省(区)电力系统专业委员会第二十二届联合学术年会论文集[C];2007年
9 陈康元;;声波清灰机理及其在除尘设备中的应用[A];第十一届全国电除尘学术会议论文集[C];2005年
10 潘伟;刁华宗;井元伟;;非跟踪体制炮位侦察雷达目标自动识别技术的实现[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
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1 王睿;实现复方剂量配比优化的ED-NM-MO三联法[D];北京中医药大学;2004年
2 吴艳;多传感器数据融合算法研究[D];西安电子科技大学;2003年
3 王化明;智能制造中的微操作/微装配系统基础技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
4 毛用才;几种复高阶循环平稳信号的参数估计研究[D];西安电子科技大学;1997年
5 王根原;机动目标的逆合成孔径雷达成像研究[D];西安电子科技大学;1998年
6 王育红;软件接收机若干关键技术研究[D];西安电子科技大学;1998年
7 傅瑜;小波分析在旋转机械故障诊断中的应用[D];西安电子科技大学;1998年
8 王俊;微弱目标信号积累检测的方法研究[D];西安电子科技大学;1999年
9 刘宏伟;平面阵连续波雷达自适应数字波束形成系统[D];西安电子科技大学;1999年
10 张良;机载相控阵雷达降维STAP研究[D];西安电子科技大学;1999年
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1 石磊;基于视觉的多自由度微操作平台控制系统的研究[D];吉林大学;2005年
2 姜波;多自由度智能假手控制系统的研究[D];大连理工大学;2005年
3 任宇鹏;辅助上肢运动功能康复机器人的控制和评价系统研究[D];清华大学;2004年
4 刘万锋;粘性剪切型阻尼器在斜拉桥拉索减振中的研究[D];长安大学;1999年
5 万小磊;常规雷达目标双谱特征分析及应用[D];西安电子科技大学;1999年
6 邵旭;空时二维海杂波的模拟与信号检测[D];西安电子科技大学;1999年
7 赵方芳;利用声发射技术研究高聚物粘结炸药的损伤与断裂特性[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2000年
8 杨种山;小波分析及其在瞬态信号波至点检测与去噪中的应用[D];西安电子科技大学;2000年
9 武雨春;自适应滤波算法及其在回波抵消中的应用[D];大连理工大学;2000年
10 蒋瑞艳;振动、噪声信号处理系统[D];大连理工大学;2000年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕英俊,杨雪;生物电前置放大器研究与设计[J];仪器仪表学报;2005年S2期
2 钱晓进,杨基海,冯焕清,蒋鑫;肌电检测中消除工频干扰的方法[J];中国医疗器械杂志;2003年04期
3 曹柏荣;曹琪;;基于单片机的便携式心电图仪的研究[J];微计算机信息;2006年05期
4 高龙琴,许志峰,黄惟一,宋爱国;交互式遥操作机器人实验平台设计及其应用[J];东南大学学报(自然科学版);2004年06期
5 王飞,罗志增;基于功率谱的表面EMG信号运动模式识别[J];杭州电子科技大学学报;2005年02期
6 韩京清;从PID技术到“自抗扰控制”技术[J];控制工程;2002年03期
7 李海生,朱学峰;自抗扰控制器参数整定与优化方法研究[J];控制工程;2004年05期
8 黄一,韩京清;非线性连续二阶扩张状态观测器的分析与设计[J];科学通报;2000年13期
9 韩京清;非线性状态误差反馈控制律──NLSEF[J];控制与决策;1995年03期
10 韩京清,张荣;二阶扩张状态观测器的误差分析[J];系统科学与数学;1999年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 任海兵;非特定人自然的人体动作识别[D];清华大学;2003年
2 王春立;面向大词汇量的连续中国手语识别系统的研究与实现[D];大连理工大学;2003年
3 李增芳;基于人工智能和虚拟仪器技术的发动机故障诊断专家系统研究[D];浙江大学;2004年
4 胡文平;基于智能信息融合的电力设备故障诊断新技术研究[D];华中科技大学;2005年
5 陈晓娟;模拟电路神经网络故障诊断方法的研究[D];吉林大学;2006年
6 屋德毕李格;基于波形分析法的电喷汽油机故障诊断研究[D];长安大学;2005年
7 任全民;非平稳信号特征提取方法在超高压压缩机故障诊断中的应用研究[D];大连理工大学;2006年
8 张旭;人工免疫算法及其在船舶柴油机智能故障诊断中的应用研究[D];大连海事大学;2007年
9 王永军;轿车车载诊断(OBD)系统核心技术研究[D];吉林大学;2007年
10 任小梅;基于临床诊断肌电信号的自动分解算法及研究[D];上海交通大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 吴丽萍;面向智能假肢的表面肌电信号采集与处理[D];东南大学;2006年
2 朱昊;多通道表面肌电信号数据采集与处理系统[D];上海交通大学;2007年
3 仉冠生;表面肌电信号检测系统的研究[D];河北工业大学;2007年
4 郝秀春;肌电假手控制系统的研究[D];大连理工大学;2002年
5 杨扬;基于无线传感器网络的环境监测系统设计[D];浙江大学;2007年
6 陈慧琴;基于自抗扰控制器的永磁同步电动机交流调速系统的研究[D];天津大学;2004年
7 杨大鹏;特定心理作业多通道脑电信号识别系统研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 杨晶晶;基于肌电信号的人体上肢动作辨识与轨迹预测方法研究[D];天津大学;2006年
【二级参考文献】
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1 秦岗,曹效英,宋爱国,黄惟一;新型四维腕力传感器弹性体的有限元分析[J];传感技术学报;2003年03期
2 罗志增,杨广映;表面肌电信号的AR参数模型分析方法[J];传感技术学报;2003年04期
3 黄继伟,黄惟一,王爱民,蒋洪明;多感知机器人夹持器设计[J];传感技术学报;2003年04期
4 钱政,杨莉,严璋;组合神经网络模型中典型训练样本集的选取[J];高电压技术;1999年04期
5 陈卫东,席裕庚,蔡鹤皋;虚拟现实系统中的手部跟踪和力觉再现技术研究[J];测控技术;1999年06期
6 陈进,段黎明,李德敏,张友良;多关节混合链机器人的运动学和动力学分析[J];机器人;2000年01期
7 方跃法,黄真;三自由度3-RPS并联机器人操作器的瞬时独立运动分析[J];机械科学与技术;1996年06期
8 周其节,徐建闽;柔性机器人的控制[J];控制理论与应用;1994年02期
9 察可文,冯益华;MOTOMAN-K6机器人的逆运动学分析[J];山东轻工业学院学报;1997年02期
10 蔡华,王志中,张海虹,雷敏;多道前臂肌电信号集中参数模型系统的确定[J];生物医学工程学杂志;1999年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚良标,楼蔚松,罗志增;肌电信号处理和肌电控制的研究[J];杭州电子工业学院学报;2004年06期
2 吕广明;史海红;唐余勇;;基于神经网络的肌电信号的数据融合技术研究[J];黑龙江大学自然科学学报;2005年06期
3 宋维翰;杨公训;;基于小波包变换的肌电信号去噪研究[J];生物医学工程学杂志;2008年02期
4 梁辰;;基于MATLAB的FIR数字滤波器的设计[J];机械设计与制造;2010年12期
5 刘海燕;是利娜;韩晓新;;基于DSP的假肢手肌电信号控制系统的设计[J];江苏技术师范学院学报;2011年02期
6 江冠群;黄启俊;李湘琼;毛雪莹;程方敏;;生物神经电极放大器系统的设计与实现[J];电子技术;2009年07期
7 颜世明,严庆铃;运动员肌电遥测系统[J];信息与控制;1983年03期
8 蔡云;;神经网络在肌电信号分析中应用的初步研究[J];国际生物医学工程杂志;1991年01期
9 kelly MF;邰常峰;;神经网络在肌电信号分析中的应用[J];国际生物医学工程杂志;1991年06期
10 杨大鹏;赵京东;姜力;刘宏;;嵌入式人手姿态肌电模式在线识别方法[J];哈尔滨工业大学学报;2010年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 余艳华;王向东;;肌电信号分析及其应用研究浅谈表面肌电图在体育科学中的应用[A];第十四届全国运动生物力学学术交流大会论文集[C];2010年
2 杨义勇;王人成;金德闻;黄昌华;;上肢肘关节受扰运动过程的肌电信号幅值变化和功率谱分析[A];中国康复医学会第四届会员代表大会暨第三届中国康复医学学术大会论文汇编[C];2001年
3 王耀兵;季林红;黄靖远;;康复训练过程中上肢运动肌电信号特征的对比分析[A];继往开来 与时俱进——2003年康复医学发展论坛暨庆祝中国康复医学会成立20周年学术大会论文集[C];2003年
4 沈汉洲;;四种收缩力条件下肱二头肌体表肌电信号AR模型特征参数分析[A];第六届全国运动生物力学学术会议论文摘要汇编[C];1988年
5 张腾宇;张秀峰;徐国庆;;基于肌电信号的上肢虚拟康复训练方法[A];第七届全国康复医学工程与康复工程学术研讨会论文集[C];2010年
6 陈玲玲;杨鹏;王辉;郭欣;;基于HMM和SVM的下肢肌电信号处理[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
7 周萌;沈钧贤;童秉纲;尹协振;;鲫鱼肌电信号测量研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
8 张燕;杨鹏;郭欣;张雪萍;颜威利;;基于递归神经网络的下肢表面肌电信号分类研究[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
9 刘铁军;王克伦;尧德中;;磨牙症监测治疗仪的研制[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)[C];2007年
10 苑廷刚;王向东;张戈;;肌电测量方法及其在体育科研中的应用[A];第十届全国运动生物力学学术交流大会论文汇编[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 华凌;装一只假的“真”手[N];科技日报;2009年
2 钱跃良 刘群 林守勋 褚诚缘;检阅人机接口技术[N];计算机世界;2006年
3 本报记者 薄禄龙;钛圈真有“魔力”吗?[N];经济观察报;2009年
4 本报记者 马彦铭;最“听指挥”的假肢[N];河北日报;2010年
5 吴涛;虚拟现实技术应用[N];中华建筑报;2008年
6 韩养社 高虎贤 王再英;谈楼宇控制自动化的发展[N];中华建筑报;2006年
7 记者张炯强;中山公园地区“姓”多媒体[N];解放日报;2003年
8 高建进;虚拟现实技术可望进入家庭[N];光明日报;2008年
9 张文国;汉王文字识别技术研发跨入新世纪[N];中国劳动保障报;2000年
10 记者 张可喜;日本提出下一年度科研重点[N];人民日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何乐生;基于肌电信号的人机接口技术的研究[D];东南大学;2006年
2 陈歆普;基于肌电信号的多模式人机接口研究[D];上海交通大学;2011年
3 李阳;智能仿生手臂肌电信号—运动模型化与模式识别理论方法研究[D];吉林大学;2012年
4 黄淦;生物表面电信号建模、分析及其在人机交互中的应用[D];上海交通大学;2013年
5 杨建坤;大腿假肢穿戴者在滑倒过程中的平衡策略研究及其应用[D];清华大学;2006年
6 吴剑锋;基于肌电信号的人体下肢运动信息获取技术研究[D];浙江大学;2008年
7 尚西亮;碳酸酐酶Ⅲ与肌肉疲劳之间的关系及其对疲劳消除作用的初步观察[D];复旦大学;2009年
8 唐刚;人体典型运动生物力学仿真分析[D];上海交通大学;2011年
9 杨大鹏;仿人型假手多运动模式的肌电控制研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 聂文忠;脊柱胸腰部的生物力学建模与应用研究[D];上海交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李韩;基于嵌入式系统的肌电诱发检测仪的研究[D];西安工业大学;2013年
2 袁丁;双间三模态神经肌肉活动范式下的脑—肌电信号处理与相干性分析[D];天津大学;2012年
3 程俊银;动物自由活动中肌电信号记录与分析系统的研制[D];华中科技大学;2012年
4 程颖;肌电信号在情感状态识别中的研究[D];西南大学;2011年
5 周丽红;肌电信号控制下肢假肢关键技术研究[D];河北工业大学;2011年
6 高中美;基于信息融合的表面肌电信号模式分类研究[D];江苏大学;2010年
7 郭芳;用于假手控制的肌电信号采集与分析[D];东北大学;2008年
8 宋嵘;非线性分析及其在肌电信号处理中的应用[D];汕头大学;2002年
9 尚小晶;肌电-运动关系建模与运动模式识别研究[D];吉林大学;2012年
10 郝秀春;肌电假手控制系统的研究[D];大连理工大学;2002年
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