一种基于肌电信号的运动控制方法及其系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113940680A(43)申请公布日2022.01.18(21)申请号202111276798.9(22)申请日2021.10.29(71)申请人楚喆地址610000四川省成都市金牛区北三环路一段333号84栋2单元1楼101号(72)发明人楚喆(74)专利代理机构成都市集智汇华知识产权代理事务所(普通合伙)51237代理人李华(51)Int.Cl.A61B5/296(2021.01)A61B5/397(2021.01)A61B5/11(2006.01)A61B5/00(2006.01)A61H1/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种基于肌电信号的运动控制方法及其系统(57)摘要本发明公开了一种基于肌电信号的运动控制方法及其系统，包括：采集肌体的肌电信号；对所述肌电信号进行调理滤波生成滤波信号；获取预训练的动作匹配模型，将所述滤波信号输入所述动作匹配模型生成动作预测结果；基于所述动作预测结果输出运动控制指令至动作执行单元。本发明通过按照环绕同一目标肌群的方式采集多组运动肌电信号，能够生成以采集时间、肌电信号值和贴敷电极编号为三类参数的三维肌电分布特征，从而准确表征用户动作类型，在不产生额外算力负荷的情况下，有效提升控制单元输出的运动控制指令的准确性，解决了传统的基于肌电信号的运动控制方法存在的运动控制可靠性低、灵敏度低的问题。CN113940680ACN113940680A权利要求书1/2页1.一种基于肌电信号的运动控制方法，其特征在于，包括：采集肌体的肌电信号；对所述肌电信号进行调理滤波生成滤波信号；获取预训练的动作匹配模型，将所述滤波信号输入所述动作匹配模型生成动作预测结果；基于所述动作预测结果输出运动控制指令至动作执行单元。2.根据权利要求1所述的运动控制方法，其特征在于，采集肌体的肌电信号，包括：采集单位时间t内的肌体肩部与上臂连接处的参考肌电信号；采集单位时间t内的肌体上臂一周处的多组运动肌电信号。3.根据权利要求2所述的运动控制方法，其特征在于，对所述肌电信号进行调理滤波生成滤波信号，包括：将多组所述运动肌电信号值分别减去相同采集时间戳的所述参考肌电信号值，生成多组第一肌电信号；将多组第一肌电信号进行微分求导和高通滤波后，生成能够表征在肌体上臂一周处的肌电分布特征的所述滤波信号。4.根据权利要求3所述的运动控制方法，其特征在于，训练所述动作匹配模型，包括：构建初始化网络模型，其中，网络模型包括语义匹配模型；获取包含标记动作类型的包含肌电分布特征的肌电信号样本构成的训练数据集和测试数据集；基于所述训练数据集和所述测试数据集训练并测试所述网络模型。5.根据权利要求1所述的运动控制方法，其特征在于，所述运动控制方法还包括：采集完肌体的所述肌电信号，将原始的所述肌电信号缓存。6.一种基于肌电信号的运动控制系统，其特征在于，包括：肌电信号采集器，用于采集肌体的肌电信号；控制单元，用于对所述肌电信号进行调理滤波生成滤波信号，并获取预训练的动作匹配模型，将所述滤波信号输入所述动作匹配模型生成动作预测结果后，基于所述动作预测结果输出运动控制指令至动作执行单元；动作执行单元，用于执行运动控制指令。7.根据权利要求6所述的运动控制系统，其特征在于，所述肌电信号采集器包括多个贴敷电极，其中，第一贴敷电极被设置于肌体肩部与上臂连接处，用于采集单位时间t内的肌体肩部与上臂连接处的参考肌电信号；除所述第一贴敷电极外的多个所述贴敷电极被等距设置于肌体上臂一周处，用于采集单位时间t内的肌体上臂一周处的多组运动肌电信号。8.根据权利要求7所述的运动控制系统，其特征在于，所述控制单元被配置为：将多组所述运动肌电信号值分别减去相同采集时间戳的所述参考肌电信号值，生成多组第一肌电信号；将多组第一肌电信号进行微分求导和高通滤波后，生成能够表征在肌体上臂一周处的肌电分布特征的所述滤波信号。9.根据权利要求6所述的运动控制系统，其特征在于，所述运动控制系统还包括缓存模2CN113940680A权利要求书2/2页块，用于存储所述肌电信号。10.根据权利要求6所述的运动控制系统，其特征在于，所述动作执行单元为操控机械行动单元的电子控制单元。3CN113940680A说明书1/5页一种基于肌电信号的运动控制方法及其系统技术领域[0001]本发明涉及肌电信号检测技术领域，具体涉及一种基于肌电信号的运动控制方法及其系统。背景技术[0002]表面肌电信号(SurfaceElectromyography，SEMG)是人自主活动中肌肉表层多个运动单位所发出的电位序列最终在皮肤表面通过电极检测得到的时间与空间综合叠加的结果，是神经肌肉系统活动时伴随的生物电信号。