一个无线,高品质,柔软和便携式的手腕穿戴系统用于sEMG信号检测
Zekai Liang1,2,3, Xuanqi Wang1,2,3, Jun Guo1,2,3
1Unmanned System Research Institute, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, China.
Micromachines
|May 27, 2023
概括
这项研究引入了一种新的手腕表面电肌图 (sEMG) 系统,用于直观的人与计算机的交互. 这种灵活,皮肤友好的设备在检测肌肉疲劳和手势识别方面实现了高精度.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 可穿戴技术可穿戴技术
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 表面电肌图 (sEMG) 系统对于人机交互和生理监测至关重要.
- 传统的sEMG系统通常针对非直观的身体位置,并使用有线连接,限制实用性.
- 需要灵活,用户友好的可穿戴sEMG系统,用于日常使用.
研究的目的:
- 开发和验证一种新的手腕穿戴的sEMG采集系统.
- 评估系统在肌肉疲劳检测和手势识别方面的性能.
- 探索自然人机交互和生理监测中的应用.
主要方法:
- 设计了一个四通道的sEMG系统,具有高常态排斥比率 (>120dB) 和2492V/V的增益.
- 利用灵活电路技术和柔软,皮肤友好的凝进行制造.
- 采集的sEMG数据>2000 Hz,16位分辨率,通过低功耗蓝牙传输.
主要成果:
- 该系统显示了高常态拒绝比率 (>120 dB) 和15-500Hz的带宽.
- 在四个类手势识别实验中达到95%以上的准确性.
- 通过肌肉疲劳检测和手势识别成功验证了实用性.
结论:
- 开发的手腕式sEMG系统为可穿戴应用提供了灵活和用户友好的解决方案.
- 该系统显示了自然人机交互和先进的生理状态监测的巨大潜力.
- 在像手势识别这样的复杂任务中的高精度突显了系统的有效性.
