表面肌电在体育中的实际运用
表面肌电综述
表面肌电图在临床应用的研究进展【摘要】表面肌电图(surface electromyography, sEMG)是一种通过表面电极记录肌肉运动单位的电活动信号，并对其进行定量观察分析的检查方法。
作为一种客观定量的评估方法，表面肌电图在医疗、体育、人机工程学、工伤评定等领域都得到了广泛的应用。
本文主要对近年来表面肌电在上述领域的应用进行综述。
【关键词】表面肌电图，医疗，体育，人机工程学表面肌电信号是指神经肌肉系统在完成各种随意性和非随意性活动时产生的生物电变化经表面电极引导、放大、记录和显示所获得的一维电压时间序列信号。
表面电极可直接置于皮肤表面，使用方便，可用于测试较大范围的肌电信号，并且提供了安全、简便、无创、无痛的客观指标。
目前，表面肌电评测技术已经在临床疾病的诊断，肌肉力量的评定，肌肉疲劳程度的判断和假肢的控制等方面得到了广泛的应用。
本文主要对近年来表面肌电技术在上述方面的应用做一个综述。
1.表面肌电技术在医疗领域的应用表面肌电技术作为一种定量评估的手段，目前在疾病病理特征的描述、发病机制的探索、疾病诊断和评估、治疗手段的评价和比较等诸多方面都发挥了重要的作用。
下面我们将以实例详细介绍表面肌电在脑卒中、下背痛、脑瘫、颈椎疾病、盆底疾病等诸多疾病的治疗和评估中发挥的作用。
1.1表面肌电技术在脑卒中治疗中的应用脑卒中患者由于中枢神经系统受损，反射性交感神经营养不良、神经血管萎缩等原因常引起足下垂的并发症[1]。
这与中枢神经系统受损后脊髓水平牵张反射亢进有关，在下肢表现为伸肌痉挛，即表现为踝跖屈内翻的偏瘫痉挛模式。
足下垂的出现，可使患肢残存的运动功能或已恢复的运动功能再次丧失，严重影响下肢运动功能的恢复[2]。
近年来，国内外已有较多在脑卒中偏瘫患者中应用sEMG 技术的研究。
2011年杨唐柱等人[3]通过采集和分析15例正常人（正常组）和10例偏瘫患者（偏瘫组）在执行抬臂、梳头、喝水、摸对侧肩、摸后口袋这5项日常生活活动时的上肢相关肌肉表面肌电信号，发现正常组和偏瘫组上肢的相关肌肉的均方根值比值有统计学差异，从而证明了偏瘫患者可采用与正常人不同的肌肉收缩策略来完成日常生活活动。
肌电图在运动员训练监测中的应用
肌电图在运动员训练监测中的应用摘要肌电图（Electromyography，简称EMG）是一种通过记录肌肉电活动来评估神经肌肉功能的技术。
近年来，随着科学技术的发展，肌电图在运动员训练监测中的应用越来越广泛。
本文旨在探讨肌电图在运动员训练监测中的具体应用，以期为运动员的训练提供科学依据。
1. 引言运动员在训练过程中，肌肉的疲劳、损伤和过度训练等问题时有发生。
为了确保运动员的训练效果和预防运动损伤，对运动员进行实时监测显得尤为重要。
肌电图作为一种无创、实时、定量的监测手段，在运动员训练监测中具有很高的应用价值。
2. 肌电图原理肌电图是通过表面电极或针电极记录肌肉电活动的一种技术。
肌肉在收缩时，神经末梢会释放出电信号，这些电信号通过肌纤维传递，最终引起肌肉收缩。
肌电图可以记录这些电信号，并通过计算机处理，得到肌肉活动的相关信息。
3. 肌电图在运动员训练监测中的应用3.1 评估肌肉疲劳肌肉疲劳是运动员训练过程中常见的问题。
肌电图可以通过分析肌肉电活动的变化，评估运动员的肌肉疲劳程度。
在训练过程中，当肌肉疲劳发生时，肌电图可以实时监测肌肉电活动的变化，为教练员提供调整训练计划的依据。
3.2 预防运动损伤运动损伤是运动员训练过程中的一大隐患。
通过肌电图监测，可以及时发现运动员肌肉功能异常，评估运动损伤风险。
在训练过程中，教练员可以根据肌电图监测结果，调整训练强度和方式，降低运动损伤的发生率。
3.3 提高训练效果肌电图可以帮助教练员了解运动员的肌肉活动情况，从而制定更加科学的训练计划。
通过肌电图监测，教练员可以了解运动员在训练过程中肌肉的发力情况、协调性以及肌肉力量等方面的信息，为运动员提供有针对性的训练建议。
3.4 评估神经肌肉功能肌电图可以评估运动员的神经肌肉功能，包括肌肉激活程度、肌肉协调性等。
通过肌电图监测，教练员可以了解运动员在训练过程中神经肌肉的适应情况，为运动员的训练提供科学依据。
4. 结论肌电图作为一种无创、实时、定量的监测手段，在运动员训练监测中具有很高的应用价值。
表面肌电的处理方法及在体育科研中的应用前景
第21卷第2期2005年4月山东体育学院学报Journal of Shandong Institute of Physical Education and S ports Vol.21No.2April 2005表面肌电的处理方法及在体育科研中的应用前景罗 炯1,金季春2(1.广东韶关学院体育系,广东韶关 512005;2.北京体育大学,北京 100084)摘 要:表面肌电信号的检测是一种无创电检测方法,它的检验分析对临床诊断及康复医学、运动医学等具有重要意义。
肌电图学在体育科学研究上应用较晚,主要用于对肌肉力量和肌肉疲劳的诊断上,并逐步从基础理论研究转向为运动技术服务的实践研究。
对表面肌电的信号分析方法及其在体育中应用前景做一综述。
关键词:表面肌电;信号分析;无创电检;应用前景中图分类号:G 804.5 文献标识码:A 文章编号:1006-2076(2005)02-0056-04收稿日期:2004-11-15作者简介:罗炯(1966-),男,湖南邵阳人,博士研究生,讲师,研究方向运动生物力学。
Disposal analysis method of surface EMG signal and its application foreground in sports scienceLUO Jiong 1,JIN Ji -chun(1.Department o f Physical Education o f Shaoguan Institute ,Shaoguan 512005;2.Beijing Sports Univer sity ,Beijing 100084,China )Abstract :The detection of surface E MG signal is a noninvasive method ,which has great importance in clinical diagnosis ,rehabilitation medicine and sport medicine.E lectromy ogram has shorter history applying in sport science and its main purpose is the diagnosis for muscle strength and fatigue.And now ,The research about E MG in sports has been turned from basic theory to practice research serving for the techniques of sports.It reviews the disposal analysis method of surface E MG signal and its future application in science of sports.K ey w ords :surface E MG;signal process ;noninvasive detection ;application 肌电是神经、肌肉兴奋发放生物电的结果,它是产生肌肉力的电信号根源。
浅谈表面肌电技术在运动性肌肉疲劳中的应用
浅谈表面肌电技术在运动性肌肉疲劳中的应用表面肌电图，也称动态肌电图，是从皮肤表面通过电极引导，记录下来的神经肌肉系统活动的生物电信号。
在目标肌肉表面放置电极，采集肌肉活动/动作（等张、等长、等速）时的肌电信号，定量和定性分析神经肌肉功能，并可推测神经肌肉的病变特性。
目前表面肌电图主要适用于康复医学中功能及疗效的评价与治疗和体育运动中疲劳相关的肌肉力学分析。
表面肌电图作为一种无创的检测方法，在运动性肌肉疲劳研究中发挥重要作用，对运动疲劳的判定也有着重要的实用价值。
1 运动疲劳运动疲劳是生理疲劳和精神疲劳的综合表现。
目前运动性疲劳的发生机制具有多种学说解释，这些学说都多与神经系统有关。
人体的任何行为都是受神经系统所支配，疲劳的外在表现同神经内在电变化是密切相关的。
中医并没有明确运动疲劳的定义，但是从古代就早有对疲劳的认识，并且认识到运动是引起疲劳的一个主要原因。
中医认为，过度运动所导致的疲劳，极易于损伤人的气血。
《素问•举痛论》曰：“劳则气耗……劳则喘息汗出，外内皆越，故气耗矣。
”孙思邈《千金要方》中五劳即有一为疲劳：“五劳者，一曰志劳，二曰思劳，三曰忧劳，四曰心劳，五曰疲劳。
”自20世纪七、八十年代起，对运动疲劳开始进行系统研究，在1982年美国波士顿第5届国际运动生物化学学术会议上，提出了新的疲劳定义：机体生理过程不能持续其机能在特定水平上进行，或不能维持预定的运动强度。
2 表面肌电技术应用sEMG在分析肌肉的功能状态中广泛应用，分析研究肌肉损伤病变、肌肉收缩速度、肌肉间协调性以及肌纤维成分等。
疲劳程度的判断一般可以通过自身的感觉以及外部表现来确定。
sEMG评价肌肉疲劳则可以成为科学而有效的依据。
sEMG对肌肉疲劳的测定，在体育科研与康复医学中有着重要的意义。
sEMG信号会随着运动性肌肉疲劳的产生而产生相应的变化。
杨春红运用线性和非线性分析方法对肱二头肌运动进行监测，分析不同强度等长收缩诱发局部肌肉疲劳及恢复过程中表面肌电信号特征的变化规律。
表面肌电在体育科学研究领域中的应用进展
料法对表 面肌 电在 体育科学研究领域 中的应用作一个简 要的 回顾 ， 从 而了解肌 肉收缩时神经 一肌 肉的工作 机 制 。研究结果表 明 ： 表面肌 电技术涉足体育科学 领域的研究虽 尚处初级 阶段 ， 但 应用极 为广泛 ， 主要 表现 为用 于评 定肌肉运 动产生的疲劳 、 肌电与肌力的关系 、 肌 肉活 动的协调性 与贡献 度 以及运动选材等领域 。 ［ 关键词 ］ 表 面肌电 ； 神经 一 肌 肉系统 ； 运动性肌肉疲劳 ； 肌 电疲劳域 ； 肌电 一 肌力关系 ； 肌 肉活动协调性 ［ 中图分类号 ］Ｇ ８ ０ ［ 文献标识码 ］Ａ ［ 文章编号 ］２ ０ ９ ５— ７ ６ ０ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４—０ ０ ９ １ — ０ ５
１ 表面 肌 电在 体 育科 学研 究领域 中的应 用进 展
１ ． １ 运 动性肌 肉疲 劳 的 电生理学 评定 运 动性肌 肉疲 劳特 指 肌 肉在 运 动过程 中产生 最大 随意 收缩 力量 而造 成输 出功 率暂 时性 下降 的生 理现 象 。 这种 疲 劳多产 生 于短 时 、 高强度 的运 动 中 ， 当然低 强度 运动如 果 长时 间维 持也 会产 生 。因此 ， 在工 作 环境 中对 肌 肉疲 劳的识 别很 重要 ， 这 对于体 育 运动 ， 尤其 是竞 技体 育来 说 ， 延迟 和减 缓疲 劳 的产生 无疑 是众 多教 练员 和
表面肌电信号是通过表面电极引导记录下来 的神经肌肉活动的一维时间序列信号 ， 其变化与参与活动
的运 动单 位数 量 、活动 模式 和代 谢状 态 等 因素有 关 ，它能 够 实 时 、准 确 地 记 录肌 肉在 安静 和随 意 收缩 状 态 下 的各种 电生 理特 性 ， 因而 在一 定程 度上 能 反映 出神经 一肌 肉的活动 特征 ， 且操 作 起来 简便 易行 ， 对技 术动 作 的干 扰小 ， 具 有不 可替 代 的优势 。 表 面肌 电技术 如今 已被 广泛 应用 于 临床学 、 运 动 医学 、 现 代康 复学 等各 领域 ， 此 外它 还被 广泛应 用 于体 育 科 学 研究 领域 ， 如 短跑测 试 、 振颤 训 练测试 、 仪 器 的性 能 比较 等 ， 关 于 肌 电 的研 究 在 国外 可 以追 溯 到 ｌ ７世 纪 ， 而 国 内则起步 相 对较 晚 ， 以下 主要 是 对近 年来 一些研 究 者们 针对 表 面肌 电在体 育科 学领 域所 作研 究 的归纳 。
表面肌电的信号分析及在体育科研中的应用
积， 导致运动单位传导速度降低， ＭＰＦ 和 ＭＦ 也 随 之 下 降 。 但
［ ２３］
也 有 研 究 发 现 并 不 支 持 上 述 观 点 ， ＢＯＵＩＳＳＯＵ 等 采 用 口 服 ＮａＨＣＯ３ 造 成 的 碱 化 与 非 碱 化 状 态 下 对 ８ 名 男 性 受 试 者 大 强 度 运动负荷时股外肌 ＭＰＦ 和肌细胞 ｐＨ 的变化关系研究发现，运动 前碱化组受试者血液 ｐＨ 值 较 对 照 组 高 ０．０８ 单 位 ， 运 动 时 碱 化 组肌乳酸累积明显大于对照组， 但两种状态下肌细胞内 ｐＨ 间却 无明显差异， 对照组在运动至疲劳时 ＭＰＦ 下降约 １０．１％±０．９％， 而 碱 化 组 则 下 降 约 １９％±２％， ＭＰＦ 下 降 与 肌 乳 酸 累 积 呈 直 线 相 关（ｒ＝０．６８，Ｐ＜０．０１）， 但 与 细 胞 内 ｐＨ 值 变 化 无 明 显 关 系 。 此 外 ， 另 有研究发现， 麦克阿特尔患者在剧烈运动至疲劳时同样发生
１ ｓＥＭＧ
表 面 肌 电 信 号 （ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍ ｙｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｉｇｎａｌ， ｓＥＭＧ 信
号）是 从 皮 肤 表 面 通 过 电 极 引 导 、放 大 、显 示 和 记 录 下 来 的 神 经 肌
［ １］
肉系统活动时的生物电信号 ， 信号形态具有较大的随机性和不
［ ２］
０
０Ｐ（ ｆ） ｄｆ ＝ １ ／２∫Ｐ（ ｆ） ｄｆ
０
ＭＦ
０
此外， ｓＥＭＧ 的 ＦＦＴ 频谱曲线并非呈典型的正态分布， 因而
从统计学角度而言， 使用 ＭＦ 刻画 ｓＥＭＧ 的频谱特征的变化要优
于 ＭＰＦ， 但在具体实践中人们发现， 在反映肌肉的活动状态 和 功
基于表面肌电的运动单位活动特性分析及应用
摘要
基于表面肌电的运动意图识别方法是一种通过分析人体肌肉产生的电信号来 推断运动意图的技术。本次演示旨在综述该领域的研究现状、方法和技术，以及 实验设计和结果分析，探讨其存在的问题和未来发展趋势。
引言
Hale Waihona Puke 随着人工智能和生物医学工程的不断发展，运动意图识别在人体运动分析、 康复医疗、人机交互等领域具有广泛的应用前景。基于表面肌电的运动意图识别 方法通过采集和分析人体肌肉在运动过程中的电信号，能够有效地推断出运动者 的意图，提高人机交互的准确性和效率。然而，该领域仍存在一些问题和挑战， 如信号噪声干扰、个体差异对识别精度的影响等。
在运动实践中，表面肌电和运动单位活动特性的研究具有重要的应用价值。 首先，通过对表面肌电信号的分析，可以直观地评估神经肌肉系统的功能状态， 进而为运动员的疲劳监测、伤病预防和个体化训练提供指导。例如，在力量训练 中，教练可以根据表面肌电信号的变化趋势，适时调整训练计划，以最大限度地 发挥运动员的潜能。
尽管表面肌电在运动医学和临床神经生理学领域已得到广泛应用，但关于其 与运动单位活动特性的关系仍有许多未解之处。现有的研究主要集中在表面肌电 的信号特征及其在肌肉疲劳、损伤和神经控制等方面的应用，而对运动单位活动 特性的研究多见于神经生理学和生物力学领域。因此，本研究旨在弥合这一知识 鸿沟，为运动领域的深入研究提供新的视角。
此外，我们还可以通过表面肌电信号的变化，来判断上肢运动的训练效果。 例如，经过一段时间的训练后，某块肌肉的表面肌电信号有所增强，可能说明该 肌肉的力量和耐力得到了提升。这种结果可以为运动员的训练提供参考依据。
结论
本次演示通过对表面肌电的基本原理和上肢运动分析的关键技术的介绍，探 讨了表面肌电在上肢运动分析中的应用。实验结果表明，表面肌电可以有效地监 测上肢运动的生理状态和评估损伤情况，为上肢运动的研究提供了一个新的视角 和方法。
表面肌电在体育中的应用
表面肌电在体育中的应用
表面肌电在体育中的应用
表面肌电（Surface EMG）作为一种常用的电子生理学技术，可以测
量肌肉的电活动，是一种非侵入性的方法，被用于研究人体肌肉功能
和运动的控制方式。
随着科技的发展，表面肌电在体育中的应用越来
越广泛。
第一，表面肌电在运动员的运动评估中扮演了重要的角色。
通过测量
肌肉电活动的变化，可以客观地评估运动员的肌肉力量和控制能力。
运动员可以根据肌肉电活动的反馈，进行针对性的训练，提高肌肉力
量和技术技能，提升运动表现。
第二，表面肌电可以用于研究不同运动技能和运动方法对肌肉活动的
影响。
通过比较不同运动技能和运动方法对肌肉活动的影响，运动员
可以选择更有效的运动技能和方法，提高运动表现。
比如，研究发现，划船运动员在划船时肌肉的电活动比较集中，说明划船对肌肉的刺激
比较高，可以增强肌肉力量和耐力。
第三，表面肌电可以用于研究运动员的运动损伤。
通过测量受伤肌肉
的电活动变化，可以预测运动员可能会出现的运动损伤，并及时采取
干预措施，减少运动损伤的风险。
综上所述，表面肌电在体育中的应用是非常广泛的，运动员和教练员
可以通过表面肌电的反馈，更有效地进行训练和提高运动表现。
未来，随着科技的不断发展，表面肌电在体育中的应用将会更加广泛，为运
动员和教练员提供更多的科技支持。
表面肌电信号检测电路在人体运动模拟与康复训练中的应用研究
表面肌电信号检测电路在人体运动模拟与康复训练中的应用研究表面肌电信号（Surface Electromyography, sEMG）检测电路是一种用于测量肌肉活动的技术，该技术已被广泛应用于人体运动模拟与康复训练领域。
通过对sEMG信号的检测和分析，人们可以获得关于肌肉活动的信息，从而为康复训练提供科学依据。
一、sEMG检测电路的原理及构成sEMG检测电路主要由传感器、前置放大器和数据采集系统组成。
传感器负责将肌肉活动转化为电信号，前置放大器用于将微弱的肌电信号放大，数据采集系统则负责将放大后的信号转化为数字信号进行处理和分析。
二、sEMG检测电路的应用场景1. 运动模拟sEMG检测电路在运动模拟中起着重要的作用。
通过对运动模拟器官肌肉群的sEMG信号检测，可以实时监测肌肉的活动情况，从而达到更准确的运动模拟效果。
比如，在机器人技术中，sEMG检测电路可以帮助机器人学习和模仿人体的运动，实现更加自然和精确的动作。
2. 康复训练sEMG检测电路在康复训练中也发挥着重要的作用。
通过监测患者肌肉的sEMG信号，医生和康复师可以了解患者的肌肉活动情况，制定针对性的康复训练计划。
同时，sEMG检测电路还可以对康复训练的效果进行评估和调整，为康复治疗提供科学依据。
三、sEMG检测电路的优势与挑战1. 优势sEMG检测电路具有非侵入性、易操作、成本低等优点。
它可以实时监测肌肉活动，并将信号转化为数字数据进行处理，为运动模拟和康复训练提供准确的肌肉活动信息。
2. 挑战sEMG检测电路在应用中也存在一些挑战。
首先，sEMG信号受到噪声和干扰的影响，因此需要进行滤波和增益调整等处理。
其次，不同个体、不同位置的肌肉可能产生不同的sEMG信号，因此需要对信号进行准确的解读和分析。
四、sEMG检测电路的未来发展趋势随着科学技术的不断发展，sEMG检测电路也在不断改进和创新。
未来，sEMG检测电路有望具备更高的精度和稳定性，并可以实现对多个肌肉群的同时检测。
信息技术结合表面肌电图在体育科研领域的应用
信息技术结合表面肌电图在体育科研领域的应用摘要：利用信息技术结合表面肌电图可以从活动肌的皮肤表面所记录到的一组时间序列信号，它可反映所触及的多个运动单位生物活动在时间和空间上的总和结果。
由于采集技术简便易行，无创伤，对技术动作的干扰小，因此在体育科学研究中应用较为广泛。
关键词:信息技术，表面肌电图，体育科研，应用信息技术在体育课堂中有广泛的应用，有助于帮助学生建立正确的动作概念，统一规范技术动作。
在课程改革下体育学科要根据自身学科的特点，充分运用现代教育技术，结合高速摄像与摄影技术，提高教学质量，促进学生素质的提高。
体育科研作为体育教师工作的重要任务之一，也应充分利用信息技术对运动员和学生进行研究，得出结果有效应用于体育课堂和课余竞赛训练，运动员康复训练，运动员选材等方面。
表面肌电图是从活动肌的皮肤表面所记录到的一组时间序列信号，它可以反映所触及的多个运动单位生物活动在时间和空间上的总和结果。
肌电图可以有效反映外围神经肌肉组织的活动状态，可以深化肌电图在评价肌纤维成份分类，运动单位募集顺序，训练形式效果评价，技术动作的合理性协调性分析，运动肌之间共激活以及双侧肌肉的交叉迁移等。
目前表面肌电测试技术在运动生物力学分析,运动选材,运动训练监控与评价,运动创伤康复及运动心理学等领域都有广阔的应用前景。
图1 肌电测试原理流程图经过数十年的发展，表面肌电技术由于具有无创性，实时性和多点测量的优点，已经成为竞技体育科研领域的热点。
图2 肌电测量工作流程图2 表面肌电图的分析指标主要指标有时域：积分积电是指在一定时间内肌肉中参与活动的运动单位放电总量，它可以反映肌电信号随时间进行的强弱变化。
平均振幅反映肌肉电信号的强度，与参与的运动单位数目及放电频率有关。
均方根振幅是放电有效值。
频域指标有：平均功率是反映信号频率特征的生物物理指标。
中数频率是骨骼肌收缩过程中肌纤维放电频率的中间值。
4 信息技术结合表面肌电图在体育科研领域的应用4．1 信息技术结合表面肌电图在评价运动性疲劳方面的应用及现状研究肌肉疲劳是运动生理学中常用的方法，作为一种简单，无创伤，可定量研究的方法，肌电图可以研究肌肉疲劳过程中的变化特征，对揭示肌肉疲劳机制和在运动过程中判断疲劳，指导训练具有一定的意义。
表面肌电信号检测电路的实际应用案例分析
表面肌电信号检测电路的实际应用案例分析表面肌电信号（Surface Electromyography, sEMG）是一种用于测量和记录人体肌肉活动的技术。
通过测量表面电极与肌肉之间的电位差，sEMG可以提供有关肌肉活动强度、时域分布和频域分布等信息。
在医学、运动科学、人机交互等领域具有广泛的应用。
本文将通过对实际应用案例的分析，探讨表面肌电信号检测电路在人体运动分析中的重要性和应用前景。
一、实际案例1：运动康复辅助在运动康复领域，表面肌电信号检测电路被广泛应用于评估患者的肌肉功能和运动恢复情况。
以膝关节损伤康复为例，通过将表面肌电电极贴附在大腿肌肉上，可以实时监测病患在康复训练过程中的肌肉活动情况。
根据不同阶段的训练计划，康复师可以根据sEMG结果调整康复训练的强度和频率，提供有针对性的康复方案。
二、实际案例2：人机交互界面表面肌电信号检测电路可用于人机交互界面的设计与控制。
通过监测用户的肌肉活动，可以实现肌肉电位与指令的映射，从而实现非接触式的人机交互。
例如，用户可以通过肌肉活动来控制电脑游戏、智能家居设备或者机器人。
这种基于sEMG的人机交互方式极大地方便了用户，提供了更加自然、直观的操控体验。
三、实际案例3：姿势监测与运动评估在体育科学和运动训练中，表面肌电信号检测电路也被广泛应用于姿势监测与运动评估。
通过将表面肌电电极贴附在运动员的关键肌肉上，可以记录并分析运动员在训练或比赛过程中的肌肉激活情况。
这不仅有助于评估和改善运动员的运动技能，还可用于预防运动损伤和提高运动表现。
四、实际案例4：康复机器人开发随着技术的不断进步，新兴的康复机器人应用领域也给表面肌电信号检测电路带来了全新的应用前景。
康复机器人通过感知受试者的肌肉活动，可以实时调整机器人的运动参数和力度，在康复训练中提供有针对性的帮助。
表面肌电信号检测电路是康复机器人的重要组成部分，为机器人与患者间的交互提供了准确的肌肉活动信息。
结语：通过对表面肌电信号检测电路实际应用案例的分析，可以看出这项技术在医疗康复、人机交互、体育科学等领域具有重要的应用价值。
表面肌电图在运动训练中的应用
劳 ２誊 第 ３ ９期 ２０ ０ ０ ８— ９—２ ３出版
炙 综 述
表面肌电图在运￣ｉ练中的应用★ Ｊ ｌ ｌ
吴 洪 ，冉春风
Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｆ ｃ ｌ ｃ ｒ ｍ ｙ ｇ ａ ｈ ｕｒｎ ｕ ｃｅ ｔ ａ ｎБайду номын сангаасｎ ｓ ｐ ｉ ｔ ｆ ｕｒ ａ ｅ ｅｅ ｔ ｏ ｃ ｏ ｓ ｏ ｒ ｐ ｙ ｄ ｉ ｇ ｍ ｓ ｌ ｒ ｉ ｉ ｇ
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基于表面肌电的运动单位活动特性分析及应用
运动单位活动特性分析的精度与可靠性问题
运动单位活动特性分析的精度和可靠性是评 估其应用价值的重要指标。目前，该领域仍 存在一定的误差和争议，需要进一步研究和 改进分析方法与技术。
未来研究方向可以包括探索新的运动单位活 动特性分析方法和算法，例如采用机器学习 、深度学习等技术，提高分析的精度和可靠 性。此外，可以进一步开展跨学科合作，借 鉴其他相关领域的研究成果和方法，推动运
确定损伤部位和程度。
运动控制与运动学习研究
运动控制机制研究
表面肌电信号可以用于研究运动控制机制，帮助科学家和研究者 深入了解人体运动控制原理。
运动学习效果评估
通过表面肌电信号的采集和分析，可以评估运动学习的效果，帮助 教练和教师了解学生的学习进展和技能掌握情况。
运动技能优化
表面肌电信号可以用于指导运动技能优化，帮助运动员和健身爱好 者提高运动表现和成绩。
04
研究展望与挑战
表面肌电信号采集的质量与稳定性问题
信号质量与稳定性对运动单位活动特 性分析的准确性具有重要影响。目前 ，表面肌电信号采集仍存在一定的噪 声干扰和稳定性问题，需要进一步改 进和完善信号采集技术，提高信号质 量与稳定性。
VS
未来研究方向可以包括开发新的表面 肌电信号采集设备和技术，例如采用 高分辨率的电极和优化信号处理算法 等，以提高信号质量与稳定性，为运 动单位活动特性分析提供更准确的数 据基础。
3
表面肌电技术对于运动单位活动特性的研究意义
研究目的与方法
研究目的
探讨表面肌电技术在运动单位活动特性分析中的应用，为肌肉功能和运动控制研究提供新的方法和理论依据。
研究方法
收集运动单位活动的表面肌电信号，采用信号处理技术提取肌电信号的特征参数，结合肌肉功能和运动控制的理 论模型，对运动单位活动特性进行分析和解释。
表面肌电信号检测电路在人体运动模拟中的应用
表面肌电信号检测电路在人体运动模拟中的应用表面肌电信号检测电路（Surface Electromyography Detection Circuit，简称sEMG检测电路）是一种应用于人体运动模拟的技术。
通过测量人体表面肌肉的电活动，可以精确地反映运动状态和肌肉活动的情况。
本文将介绍sEMG检测电路的基本原理、应用领域以及未来发展趋势。
一、sEMG检测电路的原理sEMG检测电路是基于人体肌肉的电活动原理工作的。
当人体肌肉收缩时，肌肉纤维间会产生微弱的电信号，这些信号被肌肉表面的电极捕捉并传输到检测电路中。
sEMG检测电路通过放大、滤波和放大等处理，可以得到肌肉电活动的准确数据。
二、sEMG检测电路的应用领域1.运动医学研究：sEMG检测电路可以用于运动医学研究中，帮助研究者深入了解人体运动的机理和原理。
通过监测肌肉活动情况，可以对不同运动方式进行评估，为运动训练和康复治疗提供科学依据。
2.运动控制与仿真：sEMG检测电路可以用于运动控制和仿真领域。
通过将检测到的肌肉电信号与运动控制系统相连，可以实现运动设备的精准控制，例如假肢控制和外骨骼设备。
此外，sEMG检测电路还可应用于虚拟现实技术中，可以实现根据肌肉活动模拟出真实的运动效果。
3.人机交互：sEMG检测电路还可以用于人机交互领域。
通过监测肌肉活动，可以实现手势识别和控制，使得人与计算机之间的交互更加智能和自然。
例如，可以通过手势控制电脑鼠标或者摆脱键盘鼠标，实现命令的输入和控制。
三、sEMG检测电路的发展趋势随着科技的不断进步，sEMG检测电路在人体运动模拟中的应用还将进一步发展。
未来的发展方向可能包括以下几个方面：1.尺寸和重量的优化：随着电子技术的进步，sEMG检测电路将趋向微型化和轻量化，可以更方便地携带和使用。
这将使得sEMG技术在各个领域的应用更加广泛。
2.无线传输技术的应用：目前，sEMG检测电路一般需要使用导线连接到外部设备进行信号传输和分析。
表面肌电在体育运动中的运用
廊坊师 范学 院学报（ 自然科学版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｌ ａ ｎ ｇ ￣ｎ ｇ Ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｒ ｓ Ｃ ｏ Ｈ ｅ ｇ ｅ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
１ 肌 电 的 内涵 及 类 型
１ ． １ 肌 电的概念
动作技术要领 ， 从而找出各项运动中的核心肌肉， 通
过分 析各核 心肌 肉所 用 肌 力 的 大小 程 度 ， 直 接 为体
育科研 、 体育 训 练和 体 育 教学 提 供 依 据 ； 第二 ， 解 决
当肌 肉收缩 时 ， 会 产生 动 ９ ２ ２年 Ｇ ａ Ｓ Ｓ ｅ ｒ 和 Ｎ ｅ ｗ ｃ ｏ ｍｅ ｒ 利 用 阴极 射
表 面肌 电测 试是人 体皮 肤表 面通过 两个 记录 电
线示波器代替传统 的检流计显示出肌 肉活动的电信
号， 并 因此 获 得 了 １ ９ ４ ４年 的诺 贝 尔 奖 。２ ０世 纪 初
体育中最基础的理论 和实践结合 问题 ， 更好地为体
育运 动服务 。
１ ． ２ 肌 电测试 类型 １ ． ２ ． １ 表 面肌 电测 试
将带有肌肉收缩的电位变化 ， 通过 电极从人体皮肤
表 面引 导并记 录 ， 所 得 到 的数 据 就是 表 面 肌 电。肌 电研 究 历史 悠 久 ， １ ９ １ ２年 Ｐ ｉ ｐ ｅ ｒ 最 早 在 人 体 上 记 录
测分析 对临床诊 断及 康复 医学、 运 动医学、 生物工程和 体育 等诸 多领域 的研 究具有 重要意义。文 章在 参考 国 内外 相 关文献资料基 础上 ， 对肌 电研 究的现 状、 意义进行综述 ， 以期为运动训练和体育科研 提供 一定 的参考依据 。
表面肌电在体育运动中的运用
表面肌电在体育运动中的运用陈汉青;唐光旭;杨松【摘要】肌电是指骨骼肌在兴奋时通过肌纤维动作电位的产生和传导而产生的电位变化.表面肌电信号的检测分析对临床诊断及康复医学、运动医学、生物工程和体育等诸多领域的研究具有重要意义.文章在参考国内外相关文献资料基础上,对肌电研究的现状、意义进行综述,以期为运动训练和体育科研提供一定的参考依据.【期刊名称】《廊坊师范学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(014)003【总页数】3页(P95-97)【关键词】表面肌电;训练;科研【作者】陈汉青;唐光旭;杨松【作者单位】河西学院,甘肃张掖734000;河西学院,甘肃张掖734000;河西学院,甘肃张掖734000【正文语种】中文【中图分类】G804.21 肌电的内涵及类型1．1 肌电的概念当肌肉收缩时，会产生动作电位，用科学的方法将带有肌肉收缩的电位变化，通过电极从人体皮肤表面引导并记录，所得到的数据就是表面肌电。
肌电研究历史悠久，1912年Piper最早在人体上记录了肌电。
1922年GaSSer和Newcomer利用阴极射线示波器代替传统的检流计显示出肌肉活动的电信号，并因此获得了1944年的诺贝尔奖。
20世纪初期，Pratt证实肌肉收缩的本质是肌纤维的募集而不是神经冲动的大小；后来又分别发现了同心型针电极、诱导型针电极和多导电极［1］。
随着EMG设备逐渐发展，推动了肌电在体育领域中的运用。
肌电在体育运动中的运用主要分为两个方面：第一，分析动作技术要领，从而找出各项运动中的核心肌肉，通过分析各核心肌肉所用肌力的大小程度，直接为体育科研、体育训练和体育教学提供依据；第二，解决体育中最基础的理论和实践结合问题，更好地为体育运动服务。
1．2 肌电测试类型1．2．1 表面肌电测试表面肌电测试是人体皮肤表面通过两个记录电极和一个参考电极记录下来的，与肌肉的活动和功能状态具有不同程度的关联性［2］。
表面肌电测试有着操作简单、方便，参数稳定可靠的特点，广泛地适用于体育运动中；缺陷是无法测试出深层肌肉的肌电变化。
运用肌肉表面肌电对田径起跑技术的分析研究
体育科技文献通报 第 ２６卷第 ２期 ２０１８年 ２月
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课题成果 ＫＥＴＩＣＨＥＮＧＧＵＯ
ＳＰＳＳ１８．０对所获得的数据进行统计处理。 ２．２．４ 比较分析法
比较分析人体在快速移动变向过程中站立式急起和蹲踞 式急起下肢主要肌肉表面肌电的积分肌电（ｉＥＭＧ）、肌肉的贡 献率、各肌肉的激活与失活时间顺序。 ３ 结果与分析 ３．１ 站立式起跑与蹲踞式起跑下肢主要肌肉积分肌电的分析
蹲踞式起跑：两手撑地，两脚一前一后，右脚在前，左脚在 后，左腿跪地，两臂伸直，两手间距离约与肩稍宽。启动时，逐 渐抬起臀部，使身体重心落在两臂和前腿之间，臀部抬起稍高 于肩，两小腿趋于平行。然后两手迅速推地和两腿有力蹬地 伸，两手臂自然有力摆动。 ２．２．３ 数理统计法
首先利用 ＭｅｇａＷｉｎ肌电分析软件系统结合同步的影像处 理肌 电 数 据，然 后 采 用 ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２００３电 子 表 格 和
２．２ 研究方法 ２．２．１ 文献资料法
查阅华南师范大学图书馆、ＣＮＫＩ期刊全文数据库、优秀 博硕学位论文全文数据库、ＥＢＳＣＯｈｏｓｔ全文数据库等有关站立 式起跑、蹲踞式起跑、表面肌电等相关的文献资料及书籍。以 及向相关专家咨询肌电仪器的使用、数据处理等方面问题。 ２．２．２ 实验法
对华南师范大学体育科学学院 １０名男生进行站立式起跑 和蹲踞式起跑过程中下肢主要肌肉表面肌电的测试。 ２．２．２．１ 实验器材和仪器
肌电测试在体育中的应用
针电极 ⑵ 双心针电极 用这种电极可记录较小范围内的肌肉电变化。可引导 单个运动单位的电位。用双心针电极所测出的运动单位电 位一般比用同心针电极引导的范围更小。所记录的电位在 两电极间的距离小于0.5mm时，波幅比同心针电极为小， 如果间距大于0.5mm，则大于同心针电极。由于两引导 电极的表面积相等，在测量时这种电极可获得较好的共膜 抑制比。
1.2.3 终板电位
在终板区进行肌电记录，肌肉不受到刺激也可出现自 发电活动。这些电活动以终板噪声和终板电位的形式出现。
终板噪声的特点是基线不稳定。出现终板噪声时，如 果轻轻移动电极常可出现单个的终板电位。终板电位呈单相 或双相。终板电位的幅度可达250μv，其时限为1-5ms。终 板噪声就是来源于远距离的终板电位。
针电极 ⑶ 普通针电极 记录时将电极插入肌肉中作双极引导，无关电极可用一表 面电极并接地即可。也可用两个针电极同时插入肌肉内进行双 级引导。 ⑷ 多导针电极 在一个针管内装有许多根相互绝缘的金属丝。每根金属丝 的末端间隔相等的距离排列在针管开放的一侧。各金属丝作为 引导电极，针管作为辅助电极。
针电极的优点是： ①可引导运动单位甚至单个肌纤维的电位变化； ②能研究肌肉内深部某一束肌纤维的功能。 不足是： ①所测试的区域小，不能反应整块肌肉的机能状态； ②会造成一定程度的损伤，并会产生疼痛； ③不适合测量运动时的肌电变化。
N：采样的数据量 如果要进行时域分析，希望不丢掉被分析信号的峰值，最好加 大采样频率，以保证幅值的不失真。有时可将采样频率定为大于 10Fmax。但是如果进行频域分析，则采样频率不宜过大。
3.２ 生物电计算机测试分析基础
根据公式：
ΔF＝1 /ΔT·N
因为：
Fs＝1/ΔT
ΔT＝1/Fs
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表面肌电在体育中的实际运用
表面肌电（Surface Electromyography，简称sEMG）是一种用于测量人体肌肉活动的技术。
它通过将电极粘贴到身体表面，记录肌肉收缩时产生的电信号，从而提供对肌肉活动的客观评估。
在体育运动领域，sEMG技术被广泛应用于许多方面，包括运动技能的评估、训练效果的监测和运动康复等。
首先，sEMG在运动技能评估中发挥重要作用。
通过监测肌肉活动，可以评估运动员的肌肉协调性、力量输出和动作质量等指标。
例如，在击剑运动中，sEMG可以用于评估运动员的手臂肌肉活动情况，从而判断其动作的准确性和力量输出。
运动技能评估可以帮助教练和运动员识别问题所在，进而制定针对性的训练计划。
其次，sEMG在训练效果监测方面也具有重要作用。
通过比较运动前后的肌肉活动情况，可以评估特定训练方法对肌肉的影响。
例如，在力量训练中，sEMG可以用于监测肌肉激活程度的变化，从而评估训练的效果。
通过及时监测和调整训练计划，运动员可以更有效地提高力量和耐力水平。
此外，sEMG还可在运动康复领域发挥作用。
运动损伤后，肌肉功能的恢复是康复过程中的重要目标之一。
sEMG可以用于监测康复后肌
肉的激活情况，评估康复训练的效果。
通过监测肌肉活动的变化，康复专家可以制定个性化的康复方案，帮助受伤运动员尽快恢复肌肉功能。
在对表面肌电的实际运用中，我们需要注意以下几点。
首先，正确放置电极非常重要。
电极应放置在目标肌肉的肌腱或肌肉肥厚部位，以获取更准确的信号。
其次，需要针对具体运动或目标制定合理的参考标准。
不同运动的肌肉活动模式存在差异，因此需要建立相应的参考标准，以便对结果进行有效解读。
此外，sEMG数据的分析需要使用合适的数据处理方法，例如滤波和归一化，以提高数据的准确性和可靠性。
总结回顾地看，表面肌电在体育中的实际运用是非常有价值的。
它可以帮助评估运动技能、监测训练效果和指导康复训练。
通过运用sEMG技术，教练和运动员可以更全面地了解肌肉活动情况，优化训练方法，提高运动表现。
然而，我们也需要认识到sEMG技术的局限性，比如受外界干扰和电极贴附问题等，需要进一步的研究和改进。