收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

表面肌电信号特征与人体运动机能状态的映射机制研究

胡晋嘉  
【摘要】:穿戴式机器人运动辅助过程中,通过获取人体运动信息并有效识别出人体运动机能,有利于穿戴式机器人主/从运动控制的实现,为提高运动辅助的柔顺性提供了一个新的研究思路。由于表面肌电(surface electromyography,sEMG)信号是人体自身的资源,蕴含着人体运动时的肌肉状态、功能等信息,通过对sEMG信号解码技术的研究,可望探索出人体运动机能状态的评价指标,以便机器人控制系统根据人体运动机能提供理想的主/从柔性辅助。针对人体运动机能识别的问题,本文提出了基于疲劳、肌力、肌肉收缩放松能力多维度运动机能评价指标,着重研究了疲劳特征值、肌力、分形维数特征变化与运动机能状态的映射规律。主要研究内容如下:1.对国内外sEMG信号的研究历程和发展趋势进行综述性的分析,深入探索了sEMG信号的处理技术和研究方法。2.设计人体下肢运动实验,完成信号的采集,并基于sEMG信号的本身特点以及产生原理,对所采集到的信号进行预处理。将所采集到的信号进行中值滤波和带通滤波处理获得滤波后信号,比较滤波前和滤波后的信号证明了滤波方法的有效性。3.基于sEMG信号人体运动疲劳的评价;首先,对运动过程中疲劳产生的原因和随着疲劳过程sEMG信号的时域和频域变化特点进行了深入讨论,其次,提取出评价人体运动疲劳的时域指标和频域指标,最后,对所得到的指标进行处理得出人体运动过程中的疲劳变化趋势。4.运动过程中的人体肌力的预测;首先,对当前基于sEMG信号的肌力计算方法进行了分析和研究,其次,选择适合的肌力计算方法,本文所采用的是基于Hill三元素模型的肌力计算方法,通过sEMG信号所计算出的肌肉活性度、力—长度曲线和力—速度曲线建立肌肉模型,最后,通过肌肉模型得出肌力,并且比较所计算出的实际肌力和理论肌力验证了实验方法的可行性。5.基于sEMG信号的非线性分析的不同个体在同一运动中肌肉收缩放松的能力研究;首先,通过相空间重构、最大李雅普洛夫指数的计算可以确定sEMG信号介于随机信号和周期性信号之间的混沌信号特性,其次,研究了基于非线性特征的信号复杂度表征方法,确定通过计算分形维数的方式来获取信号的复杂度,并分析对比肌肉不同活动状态下sEMG信号的复杂度,提出了一种新的指标来评价非特定个体的肌肉收缩放松的能力。6.研究不同受试者在多维评价指标空间中的分布情况并基于理论和数据两个层面综合性探讨了sEMG信号特征指标和人体运动机能之间的映射关系。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 岳野;;浅谈消除运动疲劳[J];科技致富向导;2011年09期
2 沙晓林;;心血管系统引起运动疲劳的假说与讨论[J];中国临床康复;2006年16期
3 沈定珠;关于运动疲劳机因的初步探讨[J];绍兴师专学报(哲学社会科学版);1995年04期
4 殷劲,杨范昌;运动疲劳的生物化学机理新探[J];中国运动医学杂志;1987年03期
5 谢道锋;;关于高中生中长跑训练后运动疲劳消除研究[J];田径;2019年12期
6 曹庆雷;罗明刚;;运动性疲劳生物标志物的研究进展[J];四川体育科学;2017年05期
7 杨壮壮;王红俊;;浅析泡沫轴在消除运动疲劳中的作用和优势[J];文体用品与科技;2018年06期
8 徐顺霖;;别让锻炼伤了你的“心”[J];37°女人;2017年01期
9 宋德宝;谢文竹;;长时间运动过猛 当心疲劳性骨折[J];健康博览;2017年05期
10 张雁航;宿曦文;王晓昕;成佳俐;侯莉娟;;不同强度运动对大脑皮层及基底神经节可塑性影响的研究进展[J];文体用品与科技;2017年15期
11 王晓军;吕林;;运动疲劳性骨折的影像学诊断[J];中华实用诊断与治疗杂志;2009年07期
12 吴纪饶;杜少武;周桂金;;对极量运动疲劳时若干生理指标的观察与分析[J];沈阳体育学院学报;1992年02期
13 殷劲;程旭光;杨范昌;;运动疲劳与乳酸体系变化[J];成都体院学报;1989年03期
14 余宗南;;运动按摩在体育保健中的应用[J];按摩与导引;1989年01期
15 闻慧;祝呈平;;消除运动疲劳 WHY? DO![J];饮食科学;2006年07期
16 ;运动疲劳消除法[J];泰州科技;2005年07期
17 蔡元元;;短跑教学运动疲劳的产生及对待[J];当代体育科技;2017年31期
18 郅季炘;;绿茶提取物对消除无氧性运动疲劳的功效分析[J];福建茶叶;2017年10期
19 张山佳;;中药抗运动疲劳的研究进展[J];内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版);2017年05期
20 张宁;;音乐聆听法对运动疲劳的干预作用[J];当代体育科技;2017年28期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 闵一建;吴胜举;钱铁群;张军平;陈启敏;;基于声谱技术进行肌肉运动机能特征的分析研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
2 周宏伟;;消除运动疲劳 保持最佳状态[A];《体育科研》2004年第4期(总第96期)[C];2004年
3 夏登波;;浅谈运动疲劳的消除[A];《体育科研》2001年第1期(总第81期)[C];2001年
4 危小焰;吴云鹏;陆爱云;;运动疲劳恢复中的机械波按摩的基础理论研究[A];第八届全国运动生物力学学术会议论文摘要[C];1996年
5 陈佩杰;段子才;蔡斌;王人卫;高勇;郭仕达;;糖皮质激素受体减少对过度运动疲劳形成的影响[A];2002年第9届全国运动医学学术会议论文摘要汇编[C];2002年
6 乔德才;侯莉娟;刘晓莉;;运动疲劳后纹状体核磁共振1H谱特征分析[A];第八届全国体育科学大会论文摘要汇编(一)[C];2007年
7 杨建昌;潘玮敏;刘晓;;大学生运动疲劳前后记忆力变化的事件相关电位特征[A];2015第十届全国体育科学大会论文摘要汇编(三)[C];2015年
8 乔德才;侯莉娟;刘晓莉;;运动疲劳对大鼠纹状体神经元电活动及BDNF表达的影响[A];中国科协2005年学术年会体育科学分会场论文摘要汇编[C];2005年
9 张日辉;韩忠媛;王忠梅;刘宇;;运动疲劳对脑组织5-羟色胺、多巴胺和去甲肾上腺素的影响[A];第八届全国体育科学大会论文摘要汇编(二)[C];2007年
10 陆阿明;;800米跑运动疲劳的生物力学研究[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
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 沈婧芳;机械结合部分形表征参数特性研究与统计检验[D];华中科技大学;2019年
2 栗东平;深部开采煤岩体裂隙演化的分形及逾渗特征研究[D];中国矿业大学(北京);2015年
3 栾兰兰;冷冻带鱼冰晶生长预测模型及分形维数品质评价体系的建立[D];浙江大学;2018年
4 苏景新;铝锂合金剥蚀研究和分形维数在表征腐蚀中的应用[D];浙江大学;2006年
5 刘耀民;冷表面结霜过程的分形模型及实验研究[D];北京工业大学;2012年
6 张泽宇;砂岩岩心孔渗特性的岩石物理实验研究及应用[D];中国地质大学;2014年
7 赵歆波;基于分形的从明暗恢复形状方法研究[D];西北工业大学;2002年
8 杨彦从;分形理论在视频监控图像编码与处理中的应用研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡晋嘉;表面肌电信号特征与人体运动机能状态的映射机制研究[D];重庆交通大学;2019年
2 袁招连;不同运动技能训练对执行功能影响的行为学及脑机制研究[D];江西师范大学;2019年
3 孙佳杰;冰上撑橇运动撑滑技术的运动学分析[D];哈尔滨师范大学;2019年
4 邹朝顺;瑜伽对消除标枪运动员运动疲劳的效果的实验研究[D];广州体育学院;2019年
5 刘超;基于中医方证相应探讨一贯煎及加减方对运动疲劳影响的实验研究[D];中国中医科学院;2018年
6 朱坤;基于心率变异性运动疲劳程度判别技术的研究[D];东北大学;2015年
7 弓烨弘;运动对神经元钙传感蛋白结构突变调控机制的构象动力学研究[D];上海体育学院;2018年
8 黄河;运动疲劳实时监测系统的研究[D];电子科技大学;2018年
9 闫博;TMG技术在运动疲劳中监控作用的研究[D];西安体育学院;2018年
10 董仁卫;老年人群骨骼肌肌力水平与心血管疾病三大危险因素的相关性研究[D];天津医科大学;2016年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 王朝;为消除运动疲劳学上几招[N];保健时报;2008年
2 陆军军医大学新桥医院泌尿外科中心博士 陈伟 整理 李春梅 熊学莉;运动能助性也能败性[N];健康报;2019年
3 国家体育总局运动医学研究所 黄光民;晨练练什么?[N];中国体育报;2017年
4 ;经穴疗效筛选在运动疲劳恢复方面的应用[N];中国中医药报;2003年
5 大契;速消运动疲劳的方法[N];医药养生保健报;2006年
6 瑶瑶;轻松PK运动疲劳[N];中国企业报;2007年
7 傅坚;药膳消除运动疲劳[N];医药养生保健报;2008年
8 复旦大学附属华山医院运动医学科 陈世益;脱水与运动疲劳[N];文汇报;2002年
9 徐必海;警惕坐位性肌力衰退[N];人民日报海外版;2001年
10 寿南山;科学消除运动疲劳[N];保健时报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978