人類的肢體運動是骨骼在肌肉收縮的牽引下圍繞關節(jié)運動產(chǎn)生的。測量或估計骨骼肌收縮力是探究運動行為和狀態(tài)的基礎。骨骼肌收縮時會產(chǎn)生肌力和肌電（Electromyogram,EMG）,利用EMG估計肌力是一個廣泛而實用的技術。通過EMG分解技術可得到單個運動單位的發(fā)放序列和動作電位波形信息（即微觀神經(jīng)驅(qū)動信息）,其本質(zhì)是單個運動神經(jīng)元接受的來自中樞神經(jīng)系統(tǒng)的驅(qū)動指令。多年來,基于表面肌電（surface EMG,sEMG）信號的宏觀特征進行肌力估計的研究已被廣泛報道,但基于微觀神經(jīng)驅(qū)動信息的肌力估計還未得到很好的研究。使用sEMG的宏觀特征進行肌力估計缺乏對肌力產(chǎn)生的內(nèi)在機制的描述且肌肉持續(xù)收縮產(chǎn)生的肌疲勞現(xiàn)象會影響sEMG信號特性,導致肌力估計精度下降。為實現(xiàn)高精度的肌力估計且不受肌肉疲勞的影響,開展了基于微觀神經(jīng)驅(qū)動信息的肌力估計研究。主要研究成果與貢獻歸納如下:（1）基于微觀神經(jīng)驅(qū)動信息的肌力估計方法。該方法首先對預處理后的高密度sEMG使用逐步獨立向量剝離算法進行分解,得到各運動單位的動作電位波形和其發(fā)放序列,然后采用機器學習方法構(gòu)建各運動單位的動作電位波形和顫搐力幅度之間的關系,通... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 肌肉運動的生理基礎
        1.1.1 肌力產(chǎn)生原理及獲取方式
        1.1.2 肌電產(chǎn)生原理及獲取方式
    1.2 肌力估計研究意義
    1.3 肌力估計研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文研究目標及研究內(nèi)容
    1.5 本論文組織架構(gòu)
第2章 基于表面肌電的肌力估計方法
    2.1 引言
    2.2 表面肌電宏觀特征的獲取技術
    2.3 微觀神經(jīng)驅(qū)動信息的獲取技術
    2.4 常用肌力估計模型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于微觀神經(jīng)驅(qū)動信息的肌力估計方法
    3.1 引言
    3.2 肌電分解提取微觀神經(jīng)驅(qū)動信息
    3.3 肌力估計模型建立
    3.4 實驗方案與預處理
        3.4.1 實驗對象
        3.4.2 實驗數(shù)據(jù)采集方案
        3.4.3 信號預處理
    3.5 肌力估計性能評估
        3.5.1 肌力估計評估指標及數(shù)據(jù)樣本劃分
        3.5.2 肌力估計對比方法
        3.5.3 統(tǒng)計分析方法
    3.6 實驗結(jié)果與分析
        3.6.1 微觀信息提取的結(jié)果
        3.6.2 不同方法進行肌力估計的結(jié)果
        3.6.3 統(tǒng)計分析的結(jié)果
    3.7 總結(jié)與討論
    3.8 本章小結(jié)
第4章 基于微觀信息的疲勞狀態(tài)下肌力估計研究
    4.1 引言
    4.2 疲勞實驗方案及預處理
        4.2.1 實驗對象
        4.2.2 實驗數(shù)據(jù)采集方案
        4.2.3 信號預處理
    4.3 肌力估計性能評估
        4.3.1 肌力估計評估指標及數(shù)據(jù)樣本劃分
        4.3.2 統(tǒng)計分析方法
    4.4 實驗結(jié)果與分析
        4.4.1 表征肌肉疲勞狀態(tài)的參數(shù)
        4.4.2 微觀信息提取的結(jié)果
        4.4.3 不同方法在疲勞狀態(tài)下的估計結(jié)果
        4.4.4 統(tǒng)計分析的結(jié)果
    4.5 總結(jié)與討論
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 本文主要工作與成果
    5.2 研究展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]運動性肌肉疲勞的表面肌電信號特征研究[J]. 張佑璉,馬國際.  湖北體育科技. 2011(01)
[2]Cybex等速儀對男子鉛球運動員胸大肌與三角肌進行檢測與分析[J]. 劉玉橋,門偉,顏智.  中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠程教育. 2010(09)
[3]肌電信號的功率譜分析方法[J]. 楊廣映,羅志增.  傳感技術學報. 2004(03)
[4]并行數(shù)據(jù)采集技術在三維測力系統(tǒng)中的應用[J]. 于岱峰,孫義,宋春寧,馬翠玉,徐德波.  北京體育大學學報. 2004(04)

碩士論文
[1]下肢運動狀態(tài)識別及預測算法研究[D]. 申森.河北工業(yè)大學 2014



本文編號：3633691