一个便携式无线多节点sEMG系统的设计和测试,用于同步肌肉信号采集和手势识别

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 信号处理 信号处理
• 人与计算机的交互

背景情况:

• 表面电肌图 (sEMG) 对于肌肉评估和人机交互至关重要.
• 商用sEMG设备通常具有有限的通道,阻碍了多站点信号采集.
• 需要可扩展和便携的sEMG系统.

研究的目的:

• 设计和实施一个便携式的多节点sEMG采集系统.
• 为了克服现有的商业sEMG设备的通道限制.
• 为了实现高级应用程序,如手势识别.

主要方法:

• 开发了一个使用STM32L442KCU6微控制器和车载ADC的多节点sEMG系统.
• 通过使用TCP协议,通过ESP8266 WiFi模块实现模拟过和数据传输.
• 配置了蓝牙广播,可扩展到40个sEMG节点.
• 应用了一种手势识别算法 (渐变增强决策树) 来识别运动.

主要成果:

• 该系统成功支持多达40个sEMG检测节点.
• 渐变增强决策树算法实现了99.4%的识别准确度,以抓住两个通道的动作.
• 证明有效地检测各种道配置的抓取动作.

结论:

• 设计的便携式多节点sEMG系统有效地解决了通道限制.
• 该系统为全面的肌肉功能评估提供了一个可扩展的解决方案.
• 手势识别的高精度凸显了该系统在康复和人机交互方面的潜力.