表面肌电分析系统
无线表面肌电系统技术要求
无线表面肌电系统技术要求
一、项目内容及主要用途
无线表面肌电系统项目包含无线表面肌电系统，观测示波器。
用来进行人体肌电参数采集、分析、处理等方面的研究和教学工作。
二、配置清单
序号名称数量
1 无线表面肌电系统 1
2 示波器 2
三、详细技术指标要求
1、无线表面肌电系统：数量1
1. 内置无线接收模块，直接接收EMG，无需背负采集器；
2. 无线接收距离：≥40米；
3. 支持多种生物信号心电、足底压力、各种关节度、肌氧传感器信号接收；
4. 传感器数量≥8个，重量≤14g；
5. 专利平行杆技术和运动伪影抑制技术保证了信号的高保真，传感器正负极距离固定；
6. 耗材中不用电极片，只用双面胶固定传感器与皮肤,简单方便
7. 分辨率：≤16-bit；
8. 整体信道噪音<0.75uv；
9. 增益设置数量：128 EMG通道和384个加速计通道；
10. 传感器中的正负极固定距离：10mm x10mm ；
11. EMG信号带宽20- 450 Hz / 10-880Hz；
12. Transmission Source 2.4 GHz, 1 mW
13.运动分析采集平台软件，可中英文互换，同步视频采集肌电、眼动仪、wimu、生理记录仪、环境，并对动作进行统计分析如动作次数，动作持续时间、频率、平均值等，并拥有自主知识产权（软件著作权）。
软件可分析可有通用分析模板、疲劳分析、步态分析、肌张力分析、肌肉激活状态分析等。
2、示波器: 数量2
模拟通道数：≥2
带宽：≥100MHz
采样率：≥1GS/s
记录长度：≥20M点。
表面肌电信号检测电路的频率特性分析与优化
表面肌电信号检测电路的频率特性分析与优化表面肌电信号(Surface Electromyography, sEMG)检测电路的频率特性分析与优化一、引言表面肌电信号检测电路是一种用于测量肌肉活动的电子装置。
通过采集肌肉活动时的电位变化，可以分析肌肉的收缩与放松情况，对于康复医学、人机交互、运动控制等领域具有重要的应用价值。
而表面肌电信号的频率特性对于检测电路的性能具有直接影响，因此对其进行分析与优化是十分必要的。
二、表面肌电信号的频率特性表面肌电信号是由肌肉收缩导致的电位变化，其频率范围通常在0.5 Hz至500 Hz之间。
其中低频分量主要反映了肌肉的疲劳、收缩强度、放松程度等信息，而高频分量主要反映了肌肉的快速收缩与放松情况。
因此，表面肌电信号检测电路需要拥有较宽的频率响应范围，以保证对不同肌肉活动的准确检测。
三、表面肌电信号检测电路的频率特性分析方法为了分析表面肌电信号检测电路的频率特性，我们可以采用非线性系统的频率响应分析方法。
具体步骤如下：1. 设计频率扫描信号源：使用一个可调频率的正弦波信号源，以一定的频率范围扫描输入信号。
2. 构建频率响应测试系统：将频率扫描信号源的输出与表面肌电信号检测电路的输入相连接，将检测电路的输出与示波器相连接，通过示波器观察输出信号的幅值与相位响应。
3. 进行频率扫描：通过调节频率扫描信号源的频率，逐步扫描整个信号范围，并记录所得到的幅值与相位响应。
4. 分析频率特性：根据记录的幅值与相位响应数据，可以绘制频率响应曲线，并通过曲线解读得到表面肌电信号检测电路的频率特性。
四、表面肌电信号检测电路的频率特性优化方法在分析了表面肌电信号检测电路的频率特性之后，我们可以采取以下方法进行优化：1. 增大通频带：根据频率特性分析结果，确定信号检测电路的通频带范围。
可以通过增加电路的带宽，采用更高的采样频率等方式来增大通频带。
2. 降低噪声干扰：噪声是影响肌肉信号检测的主要干扰源之一。
表面肌电信号检测电路的实时肌肉疲劳监测与评估方法
表面肌电信号检测电路的实时肌肉疲劳监测与评估方法表面肌电信号（sEMG）检测电路的实时肌肉疲劳监测与评估方法随着现代生活节奏的加快和职业病的普遍存在，人们对于肌肉疲劳的研究和监测越来越重视。
表面肌电信号（surface electromyography, sEMG）检测电路作为一种非侵入性的监测方法，成为了研究肌肉疲劳的重要工具。
本文将介绍一种实时肌肉疲劳监测与评估的方法，结合表面肌电信号检测电路的原理和应用。
一、sEMG检测电路的原理sEMG检测电路是通过测量肌肉产生的微弱电信号来判断肌肉的活动和疲劳程度。
该电路主要由电极、前置放大器和滤波器组成。
1. 电极：通过表面电极将肌肉产生的电信号采集到电路中。
常用的电极有两种类型，一种是贴片式电极，可以直接贴在皮肤上进行信号采集；另一种是针式电极，需要将电极插入肌肉内部进行信号采集。
2. 前置放大器：将电极采集到的微弱电信号进行放大，以便后续处理和分析。
前置放大器需要具备高增益和低噪声的特点，以确保准确采集肌肉信号。
3. 滤波器：对前置放大器输出的信号进行滤波处理，去除噪声和干扰信号，保留肌肉信号的有效成分。
常用的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。
二、sEMG实时肌肉疲劳监测方法sEMG实时肌肉疲劳监测方法主要包括特征提取和疲劳评估两个步骤。
1. 特征提取：通过对sEMG信号进行特征提取，可以获取肌肉的活动情况和疲劳程度。
常用的特征参数有信号均值、信号的功率谱密度、信号的短时能量等。
这些特征参数可以通过数学方法来计算和提取。
2. 疲劳评估：根据提取的特征参数，采用相应的算法进行疲劳评估。
常见的评估方法包括时域分析、频域分析和时频域分析等。
通过对特征参数的分析和比较，可以判断肌肉的疲劳程度和疲劳发展趋势。
三、应用与展望sEMG检测电路的实时肌肉疲劳监测与评估方法在多个领域有着广泛应用。
例如，运动训练领域可以通过监测运动员的肌肉疲劳情况，优化训练计划和提高竞技成绩；康复医学领域可以通过监测患者的肌肉疲劳程度，制定个性化的康复方案和评估康复效果。
delsys无线表面肌电参数
delsys无线表面肌电参数Delsys无线表面肌电参数概述：Delsys无线表面肌电（sEMG）系统是一种用于测量和记录肌肉活动的设备。
它采用无线传输技术，通过传感器将肌电信号转化为电信号，并将其传输到计算机或移动设备上进行分析和记录。
Delsys 无线肌电系统具有高精度、高灵敏度和便携性等优点，被广泛应用于运动科学、康复医学、人机交互等领域。
参数解析：1. 信号采样率：Delsys无线肌电系统的信号采样率通常在1000 Hz 至2000 Hz之间。
信号采样率表示系统每秒钟对肌电信号进行采样的次数，采样率越高，可以更准确地捕捉肌肉活动的细节，提高测量结果的精度。
2. 信号频带宽度：Delsys无线肌电系统的信号频带宽度通常在20 Hz至450 Hz之间。
信号频带宽度表示系统可以捕捉的肌电信号的频率范围，较宽的频带宽度可以更全面地记录肌肉活动的变化。
3. 噪声水平：Delsys无线肌电系统的噪声水平通常在0.25 μV RMS至1 μV RMS之间。
噪声水平表示在测量过程中产生的额外噪音，噪声水平越低，系统测量的信号质量越好，结果越可靠。
4. 动态范围：Delsys无线肌电系统的动态范围通常为92 dB。
动态范围表示系统可以测量的信号强度范围，较大的动态范围可以同时捕捉到肌肉活动的微弱和强烈变化，避免信号过载或失真。
5. 电极间隔离：Delsys无线肌电系统的电极间隔离通常在100 MΩ至200 MΩ之间。
电极间隔离是指在测量过程中，电极之间的电阻，较大的电极间隔离可以减少电极之间的相互干扰，提高信号的纯净度。
6. 电池寿命：Delsys无线肌电系统的电池寿命通常在6至12小时之间，具体取决于使用情况和电池容量。
电池寿命是指系统在一次充电后可以持续使用的时间，较长的电池寿命可以保证系统在长时间实验或使用中不中断。
7. 传输距离：Delsys无线肌电系统的传输距离通常在10至30米之间，具体取决于环境和设备设置。
表面肌电图简介及应用
谢谢观看
无强迫参与
尊重受试者的意愿，不强 迫或诱导其参与表面肌电 图实验。
知情同意
在实验前向受试者充分解 释实验目的、过程和潜在 风险，并获得其书面知情 同意。
安全问题与注意事项
设备安全
确保表面肌电图设备符合 相关安全标准，操作过程 中避免设备故障或意外事 故。
受试者安全
在实验过程中密切关注受 试者状态，确保其安全无 虞。
康复训练
表面肌电图可以监测肌肉活动状态， 指导患者进行针对性的康复训练，提 高康复效果。
运动科学研究应用案例
运动技术分析
表面肌电图可以分析运动过程中肌肉活动的协调性，为运动员提供改进运动技术的依据。
运动疲劳研究
通过表面肌电图研究运动疲劳过程中肌肉活动的变化，有助于了解运动疲劳产生的机制。
假肢控制与生物反馈训练应用案例
损伤。
无创检测
表面肌电图不需要通过插入肌肉或神 经的方式进行检测，因此不会引起疼
痛或不适。
实时反馈
表面肌电图能够实时反映肌肉的活动 状态，有助于及时发现和纠正肌肉功 能异常。
广泛的应用领域
表面肌电图在多个领域都有应用，如 运动生理学、康复医学、神经科学等。
局限性
易受干扰
表面肌电图信号容易受到其他电信号、 电磁干扰等因素的影响，导致信号质 量下降。
表面肌电图简介及应用
目录
• 表面肌电图的基本概念 • 表面肌电图的应用领域 • 表面肌电图的优缺点 • 表面肌电图的实际应用案例 • 表面肌电图的伦理与安全问题
01
表面肌电图的基本概念
定义与原理
定义
表面肌电图（sEMG）是一种通过 贴在皮肤表面的电极记录肌肉活动 的电信号的技术。
cometa无线表面肌电系统
无线表面肌电测试分析系统简介
产品介绍：
原理：肌电信号是产生肌肉力的电信号根源，它是肌肉中许多运动单元动作电位在时间和空间上的叠加，反映了神经、肌肉的功能状态。
人体的运动是由运动神经放电，刺激相关肌肉收缩，以带动骨及关节来完成的，因此肌肉在收缩时会产生微弱的电信号。
表面肌电图是从肌肉表面通过电极引导、记录下来的神经肌肉系统活动时的生物电信号。
肌电信号本身是一种较微弱的电信号，加之皮肤和组织对肌电均有衰减作用, 在皮肤表面记录的表面肌电信号比针电极记录的信号更微弱, 也更易受干扰影响。
Cometa 肌电测试系统通过将特殊设计的电极，贴在肌肉表面来捕捉微弱的电信号，经放大并转换成数字信号，再通过无线方式送到电脑里用专业软件分析，能对神经-肌肉的功能做出评价。
应用领域：
运动生理教学与科研
体育基础理论教学，运动生理学教材中的试验部分。
肌肉收缩的生理学基础需要用该设备示教。
用肌电图研究肌肉的不同状态，肌肉之间的协调程度，收缩类型及强度。
运动训练及选材
指导科学训练:研究运动技术动作的生理学基础，帮助运动员改进技
术动作，科学训练
运动员选材：测试运动员的肌肉类型和工作能力，为科学选材提供理论依据
医学研究
检测神经对肌肉的支配程度和肌肉的损伤程度
康复领域神经肌肉疾病诊断，肌肉功能评价
人因工效学研究：
肌肉工作的工效学分析
表面肌电信号采集处理系统应用于典型的人机智能系统。
表面肌电信号检测电路的实时运动分析与人机交互方法
表面肌电信号检测电路的实时运动分析与人机交互方法肌电信号(EMG)是大脑通过神经系统传输到肌肉的电信号，通过检测和分析这些信号，可以实时了解肌肉的运动情况，并将其应用于人机交互系统中。
本文将介绍表面肌电信号检测电路的实时运动分析与人机交互方法。
一、肌电信号的检测原理肌电信号的检测原理是基于肌肉运动时产生的微弱电信号。
肌肉收缩时，神经元发放的动作电位经过神经传导至肌肉纤维区域，产生肌电信号。
传统的肌电信号检测电路由肌电电极、前置放大、滤波和数据采集模块组成。
二、表面肌电信号的实时运动分析方法1. 特征提取在接收到肌电信号后，需要进行特征提取，将原始信号转换为数值特征。
常用的特征提取算法有时域分析、频域分析和时频域分析。
时域分析通常采用均值、方差和峰值等统计量。
频域分析常用的方法是将信号进行傅里叶变换，提取频谱特征。
时频域分析则结合了时域和频域的特征。
2. 运动分类与识别通过对提取得到的特征进行分类和识别，可以实现肌肉运动的实时分析。
常用的方法有支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)等算法。
这些算法可以通过训练集和测试集的学习和比对，实现对不同肌肉动作的识别和分类。
3. 运动轨迹重建通过肌电信号的实时分析，可以获取肌肉动作的特征参数，如肌肉收缩力度和运动速度等。
利用这些参数，可以实现对人体运动轨迹的重建。
常见的方法是通过建立运动学模型，结合肌肉信号的特征参数，实现对人体运动轨迹的实时显示和分析。
三、表面肌电信号的人机交互方法1. 实时动作控制通过肌电信号的实时分析，可以实现对外部设备的动作控制。
例如，将肌电信号与机器人控制系统相结合，实现通过肌肉动作来控制机器人的运动。
2. 虚拟现实与游戏应用利用肌电信号，可以实现与虚拟现实环境或游戏进行交互。
通过捕捉肌肉运动信号，可以将用户的动作实时反馈给虚拟现实设备或游戏，实现身临其境的交互体验。
3. 康复治疗与辅助器具开发肌电信号的实时分析可以应用于康复治疗和辅助器具开发领域。
表面肌电信号检测电路的工作原理与应用介绍
表面肌电信号检测电路的工作原理与应用介绍表面肌电信号（Surface Electromyography，简称sEMG）是用于检测人体肌肉运动的电信号。
sEMG的检测电路在医学、运动控制、康复治疗等领域具有重要的应用价值。
本文将介绍sEMG检测电路的工作原理和应用，以及相关技术的发展和研究进展。
一、sEMG检测电路的工作原理sEMG检测电路主要由前置放大器、滤波器和数据采集系统组成。
其工作原理基于肌肉运动产生的生物电信号，通过传感器感应到皮肤表面的微弱电信号，经过前置放大器放大和滤波器滤波处理后，再由数据采集系统进行数据采集和处理。
1. 前置放大器：前置放大器起到放大sEMG信号的作用。
由于肌肉运动产生的生物电信号非常微弱，需要通过前置放大器将信号放大到合适的范围，以提高信噪比和准确性。
2. 滤波器：滤波器用于去除采集信号中的噪音和干扰，保留肌肉运动相关的有效信号。
根据需要，可以设置不同的滤波器参数，如低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器，以满足不同应用场景下的需求。
3. 数据采集系统：数据采集系统用于获取经过前置放大器和滤波器处理后的sEMG信号，并将其转换为数字信号进行存储和分析。
通常采用模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号，并通过计算机或移动设备进行后续处理。
二、sEMG检测电路的应用sEMG检测电路在多个领域有着广泛的应用，并取得了重要的成果。
以下将介绍sEMG检测电路在医学、运动控制、康复治疗等领域的具体应用。
1. 医学领域：sEMG检测电路可用于研究和评估肌肉功能和运动控制。
医生和研究人员可以通过sEMG检测电路获取肌肉活动的相关信息，诊断和治疗一些肌肉疾病，如帕金森病、肌肉萎缩症等。
2. 运动控制：sEMG检测电路在运动控制领域有着广泛的应用。
通过实时监测肌肉活动情况，可以实现肢体运动的控制和识别。
例如，通过对手臂sEMG信号的检测，可以实现假肢的控制和康复设备的操作。
3. 康复治疗：sEMG检测电路在康复治疗方面起到了重要的作用。
表面肌电信号检测电路在康复机器人控制中的应用
表面肌电信号检测电路在康复机器人控制中的应用康复机器人是一种利用先进的科技手段，结合机器人技术和康复医学原理，在康复治疗中起到重要作用的设备。
随着科技的不断发展，表面肌电信号检测电路在康复机器人控制中得到了广泛的应用。
本文将介绍表面肌电信号检测电路的原理和工作方式，以及其在康复机器人控制中的具体应用。
一、表面肌电信号检测电路的原理和工作方式表面肌电信号是指肌肉活动产生的电信号，由细胞内外电流的变化引起。
表面肌电信号检测电路是一种能够将肌肉活动转化为可测量信号的系统。
该系统包括导电贴片电极、放大器、滤波器和数据采集装置等组成。
导电贴片电极是用于贴在肌肉表面，通过与肌肉进行接触，将肌肉的电信号传输到放大器。
放大器将接收到的微弱信号进行放大，以提高信号的强度和清晰度。
滤波器的作用是用于滤除一些杂乱的干扰信号，使得所采集到的信号更加准确和可靠。
数据采集装置则是用于将处理后的信号进行采集和传输，为后续的数据分析和处理提供基础。
二、1. 运动辅助控制：康复机器人常常用于帮助患者进行运动辅助治疗，表面肌电信号检测电路可以实时监测患者肌肉的活动情况，并将信号传输给康复机器人的控制系统。
通过分析肌电信号的特征，康复机器人可以根据患者的动作意图进行智能控制，从而实现与患者的协同运动。
2. 动作分析和评估：表面肌电信号检测电路可以对患者进行动作的分析和评估。
通过收集和分析肌肉的活动信号，可以获得患者运动的速度、力度、协调性等关键参数。
这些参数对于康复机器人的控制和康复治疗的评估非常重要，可以帮助医生更好地了解患者的康复进展，并根据评估结果进行相应的调整和优化。
3. 生物反馈训练：表面肌电信号检测电路还可以用于康复机器人的生物反馈训练。
通过实时监测患者肌肉的活动情况，并将信号反馈给患者，患者可以根据反馈信号对自身的肌肉活动进行调整和训练。
这种生物反馈训练可以帮助患者更好地控制肌肉的活动，提高运动的效果和康复的效果。
4. 智能交互和控制：在康复机器人的设计中，表面肌电信号检测电路可以与其他传感器相结合，实现智能交互和控制。
表面肌电信号检测电路的嵌入式系统设计与实现
表面肌电信号检测电路的嵌入式系统设计与实现在运动科学、医学康复和人机交互等领域，表面肌电信号（Surface Electromyography，简称sEMG）被广泛用于肌肉活动的监测和分析。
为了提高sEMG的采集和处理效果，嵌入式系统的设计与实现成为关键技术之一。
本文将介绍sEMG检测电路的嵌入式系统设计与实现过程。
一、嵌入式系统概述嵌入式系统是一种特定功能的计算机系统，需要实时性能和高度集成性。
在sEMG检测中，嵌入式系统可以实现信号的采集、滤波、放大和数字化等功能，为后续的信号处理提供高质量的原始数据。
二、硬件设计1. 信号采集电路为了保证sEMG信号的准确性和稳定性，采集电路需要合理设计。
一般采用差分放大器和预处理电路对信号进行放大和滤波处理。
同时，应采用抗干扰设计，如地线隔离、滤波器和屏蔽等手段，以提高信号质量。
2. 转换电路采集到的模拟信号需要经过模数转换器转换为数字信号。
根据系统要求，选择合适的模数转换器，通常考虑分辨率、采样频率和功耗等因素。
3. 控制电路嵌入式系统需要一套稳定可靠的控制电路来实现对硬件的控制和数据的传输。
常见的控制电路包括微处理器、存储器和外设等。
三、软件设计1. 系统架构设计根据嵌入式系统的硬件设计，确定系统的总体架构。
包括各个功能模块的划分和接口定义。
2. 信号处理算法sEMG信号的处理涉及到滤波、特征提取和模式识别等算法。
合理选择和优化算法可提高嵌入式系统的实时性和准确性。
3. 嵌入式软件开发根据系统需求，使用合适的嵌入式开发工具进行软件开发。
编写低级驱动、任务调度和应用层代码，保证系统的稳定性和高效性。
四、系统实现与优化在完成软硬件设计后，进行系统实现与优化是必要的。
首先进行功能测试，验证系统的稳定性和可靠性。
然后可以对系统进行优化，包括降低功耗、提高采样频率和增强数据传输效率等。
五、应用展望基于表面肌电信号检测的嵌入式系统在康复辅助、智能运动装备和虚拟现实等领域具有广阔的应用前景。
四通道表面肌电信号采集系统设计与研究
四通道表面肌电信号采集系统设计与研究
马航航;武英杰;秦传磊;李思凡;赵玄润
【期刊名称】《电脑编程技巧与维护》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】面向表面肌电信号在康复机器人领域的应用,设计了一种四通道表面肌电信号采集系统。
表面肌电采集系统包含了检测电极设计、前置放大电路、高通滤波电路、工频陷波电路、低通滤波电路、后级放大电路和电源电路。
实验基于右前臂桡侧腕长伸肌,对设计的四通道表面肌电信号采集系统采集的信号进行了测试分析。
实验结果表明,系统能够很好地采集到人体表面肌电信号,每一个通道的信噪比为
58±3dB,可以看出表面肌电信号采集设备对噪声的抑制能力较高,且采集到的信号
质量高,能够应用于康复机器人领域。
【总页数】3页(P12-14)
【作者】马航航;武英杰;秦传磊;李思凡;赵玄润
【作者单位】中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所;陕西千山航空电子
有限责任公司;国网河北省电力有限公司雄安新区供电公司;大唐电信科技股份有限
公司无线通信分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP2
【相关文献】
1.基于STM32微处理器的表面肌电信号无线采集与处理系统设计
2.双通道表面肌电信号采集装置的设计与分析
3.无线多通道表面肌电信号采集系统设计
4.一种低能耗表面肌电信号采集系统设计
5.基于AD8232的表面肌电信号采集系统设计
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表面肌电信号检测电路的系统精度评估与校准方法
表面肌电信号检测电路的系统精度评估与校准方法肌电信号是指人体肌肉产生的电信号，通过对表面肌电信号的检测，可以获得肌肉运动情况的相关信息。
而表面肌电信号检测电路的系统精度评估与校准方法对于精确获取和解读肌电信号至关重要。
本文将探讨表面肌电信号检测电路的系统精度评估与校准方法的相关内容，旨在提高肌电信号检测的准确性和可靠性。
1. 介绍表面肌电信号检测电路是一种用于检测人体肌肉电活动的装置，一般由电极、前置放大器、滤波器和模数转换器等组成。
该电路的系统精度评估与校准方法主要包括信号质量评估、信号校准和噪声抑制等方面。
2. 信号质量评估信号质量评估是指对采集到的肌电信号进行质量判断的过程。
在评估过程中，可以利用信噪比和信号频谱分析等方法来判断信号的质量。
例如，通过计算信号与噪声的功率比值，可以得到信噪比，从而评估信号的质量。
此外，也可以通过检测信号的频谱分布情况，评估信号的频域特性，以判断信号的准确性和稳定性。
3. 信号校准信号校准是指通过对检测电路进行精确的校准，以确保采集到的肌电信号具有较高的准确性和可靠性。
常用的信号校准方法包括增益校准、偏置校准和带宽校准等。
其中，增益校准可以通过调整放大器的增益系数，使得采集到的信号与实际信号的幅值比例一致。
偏置校准则是通过调整前置放大器的直流偏置电压，使得信号的零点与实际零点对齐。
带宽校准则是通过调整滤波器的带宽和中心频率，使得采集到的信号能够覆盖所需的频率范围。
4. 噪声抑制噪声是表面肌电信号检测中不可避免的干扰因素，对信号的准确性和可靠性造成一定的影响。
为了抑制噪声的影响，可以采取一系列的噪声抑制方法。
例如，可以利用滤波器对信号进行滤波处理，去除高频噪声和低频噪声。
此外，也可以采用差分放大器来增强信号与噪声的差异，从而提高信号的有效性。
5. 精度评估在表面肌电信号检测电路的使用过程中，需要对其精度进行定量评估。
一种常用的评估方法是通过与参考电极信号进行比较，计算测量值与参考值之间的误差。
面向表面肌电信号检测的电路嵌入式系统与智能化控制设计
面向表面肌电信号检测的电路嵌入式系统与智能化控制设计随着科技的不断发展和人们对健康关注的提高，表面肌电信号检测成为了一个新兴的研究领域。
表面肌电信号是由肌肉活动产生的生物电信号，在医学、康复、体育训练等领域具有广泛的应用前景。
为了准确检测和分析这些信号，电路嵌入式系统与智能化控制设计成为了必不可少的一环。
一、电路嵌入式系统设计表面肌电信号检测的关键在于采集和处理肌电信号。
电路嵌入式系统的设计需要考虑信号采集、模数转换、滤波和放大等环节。
1. 信号采集为了能够准确地采集表面肌电信号，需要选择合适的传感器。
传感器的选择应根据应用场景和需求的不同进行，例如，对于运动监测来说，可采用表面贴片电极，而对于医学诊断来说，则可采用生化传感器。
2. 模数转换将模拟信号转换为数字信号是电路嵌入式系统设计的重要步骤。
需要选用高性能的模数转换器，并对其进行合适的配置，以满足对信号精度和采样率的要求。
3. 滤波与放大由于表面肌电信号受到许多干扰源的影响，如电源干扰、肌肉动态变化等，因此需要对信号进行滤波和放大处理。
滤波器的选择应基于频率特性和滤波效果，放大器的设计要考虑信号的幅度和增益。
二、智能化控制设计在电路嵌入式系统设计的基础上，智能化控制设计可以进一步提高肌电信号检测的准确性和可靠性。
智能化控制可以分为实时控制和离线分析两个层面。
1. 实时控制实时控制是指在采集肌电信号的同时，通过实时的信号处理和分析，实现对肌肉活动的控制。
例如，通过分析肌电信号的频率和幅度变化，可以实时判断用户的动作意图，并对外部设备进行控制。
2. 离线分析离线分析是指通过对采集到的肌电信号进行离线处理和分析，获取更加详细和准确的信息。
离线分析可以应用于训练和康复等领域，例如，通过对肌电信号的时域和频域分析，可以评估肌肉的疲劳程度和活动范围。
三、系统性能评估与应用展望为了确保电路嵌入式系统与智能化控制的设计在实际应用中的有效性和可靠性，需要进行系统性能评估。
表面肌电分析配置(10通道步态)
传感器及 14 JK.03.03.20 压力传感器转接线（Force Sensor Adapter）（配件）
配件
大角度传感器（InclinoTrac sensor）（侧屈角度、髋关
15 JK.03.02.22 电节极）线（配
件） 16 JK.03.02.23 小角度传感器(Bender Sensor)（膝、踝、腕、指关节）
单位 Unit
台 根 根 个 根 个 套
套
套
套
个 根
个
套 包 套 台 套 套 块 套 台 套
套
套 套
套
数量 Qty
1 1 1 1 1 1 1
1
1
5
2 2
1
2 20 1 1 1 1 1 1 1 1
1
1 1
1
本清单一式两份,甲方和乙方各执一份,本清单与合同、合同附件均为双方验收依据
报价（万）：
成交价（万）：
Channel Edit Software
软件开发工具 Screen Edit Software
Script Edit Software
表面肌电传感器（MyoScan EMG Sensor ) 12 JK.03.02.03 电极线（配
件） 13 JK.03.02.29 压力传感器(Flexiforce Sensor)（足底触发感应）
17 GC.04.12
三极电极片（Triode Electrodes）（10片/包）(耗材）
主机系统
18 WG.01.02.19 主机
19 20
WG.01.02.20 WG.01.02.22
17寸液晶显示 器键（盘Color (Keyboard)
21 WG.01.02.23 鼠标(Mouse)
表面肌电信号检测电路的放大器设计与噪声分析
表面肌电信号检测电路的放大器设计与噪声分析一、引言表面肌电信号检测广泛应用于医学、生理学、运动科学等领域，对于研究肌肉活动、评估运动状态以及设计康复设备等具有重要意义。
在表面肌电信号检测系统中，放大器是其中至关重要的一部分。
本文旨在探讨表面肌电信号检测电路的放大器设计和噪声分析。
二、放大器设计放大器设计是表面肌电信号检测系统的关键组成部分，其目标是实现对来自皮肤表面的微弱肌电信号进行放大，提高信号与噪声的比值，以便后续的信号处理和分析。
（一）前置放大器设计表面肌电信号幅度通常为微伏级别，因此需要前置放大器来实现对信号的首次放大。
前置放大器应具备低失真、高增益和宽通频带等特性。
为了降低噪声干扰，常采用差分放大器的结构，并在输入端加入带通滤波器以滤除非肌电信号。
（二）后续放大器设计前置放大器通常会引入一定的噪声，为了进一步提高信噪比，后续放大器的设计需要考虑对信号进行进一步放大，并抑制噪声的影响。
后续放大器的增益应根据应用需求和信号水平进行选择，同时考虑放大器的线性度和失真等因素。
三、噪声分析噪声是影响表面肌电信号检测系统性能的重要因素之一。
噪声可以分为两类：信号源本身的噪声和电路元件引入的噪声。
（一）信号源本身的噪声表面肌电信号本身存在一定的噪声，如交流噪声、肌电随机波动等。
这些噪声在信号采集过程中会被不可避免地放大，因此需要在设计放大器时充分考虑如何降低这些噪声的影响。
（二）电路元件引入的噪声电路元件的噪声主要来自于热噪声和1/f噪声。
热噪声是由于电阻元件内部的电子热运动引起的，其功率谱密度与频率无关。
1/f噪声则是源于电子元件表面的杂散电荷和界面效应引起的低频噪声，其功率谱密度与频率成反比。
在放大器设计中，需要采用低噪声元件，选择适当的工作温度和偏置电流，以降低这些噪声的影响。
四、结论表面肌电信号检测电路的放大器设计与噪声分析对于实现精确、可靠的信号采集具有重要意义。
在设计放大器时，需要充分考虑前置放大器和后续放大器的特性，以及噪声的来源和降低方法。
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表面肌电分析系统项目计划书>>>成人康复目录一、项目提供方简介二、为什么要定量评定三、为什么要定制方案四、为什么是表面肌电分析系统（Flexcomp Infiniti System）1.产品概述2.定量评定3.完美方案4.功能拓展5.生物反馈训练五.部分客户名单六.效益分析1.收费标准：（以江苏地区收费为例）2.治疗收费：七.文献支持一、项目提供方简介——南京伟思医疗科技有限责任公司南京伟思医疗科技有限公司公司成立于2001年，是专业从事医疗器械、生物医学工程、家庭健康产品以及计算机软件开发、生产、销售为一体的高新技术企业。
经过十余年的辛勤耕耘，目前已经发展成为一家拥有自主研发能力、优良的产品线、先进的商业模式、优良的服务、强大的技术能力、优秀的年轻团队、完善的管理体系和积极进取的企业文化的中国知名的医疗器械及家用健康产品供应商。
公司积极与国内数百家公司机构、上千家医院及近万名个人用户进行了友好的合作，使我们的产品成为中国心理学、康复医学及家用健康领域具有影响力和竞争力的品牌之一。
伟思公司设立职能部门、供应链、战略产品部、安思定事业部、市场部、客户部、渠道部。
伟思公司还将一如既往提升服务，全力支持我国康复事业的向前发展。
二、为什么要定量评定？“在康复领域中，康复评定是一项基本的专业技能，是制定出好的治疗计划的基础。
只有通过全面的、系统的和相近记录的康复评定，才有可能确定病人的具体问题，制定相应的干预计划。
”“可以这样说，没有评定，就没有康复。
”目前在临床上经常使用的评定方法有定性评定、半定量评定和定量评定。
定性评定容易受评定者和被评定者主观因素的影响，从而使分析结果有很大程度的模糊性和不确定性。
这种不确定性有时会因为评定医师的差异性，而使结果差异被主观放大。
最常见的半定量评定方法以量表法最为常见。
半定量评定的方法可以数量化地反映被试者的功能障碍水平和特点，但是由于两个分数相同的患者其功能障碍可以不同，他们可在不同的活动中得分或丢分，精确度不高。
因此，不同患者之间的功能活动的潜在差异可能被掩盖，而且量表法的有效性在很大程度上取决于评定量表的可靠性。
定量评定，最突出的优点是将障碍的程度量化，相比定性分析和半定量评定而言，更精确、更客观、更详实。
通过定量分析可以让研究者对对象的认识进一步精确化，更科学的揭示规律，把握本质，理清关系，预测疾病的发展趋势，并且制定相应的具体治疗计划。
三者比较发现，定量评定没有定性分析和办定量评定的固有缺点——主观误差，这使这种分析方式容易被重复，而且能够实现数据采集的完整性，科学的数据分析和处理，更易被广泛接受与推广。
三、为什么要定制方案？定量评定数据的准确与否取决于两个属性：一个是标准化，另一个是数据完整性。
例如：同一个人、同一时间的血压，用不同的测量方式或者测量工具，都会得出不同的测量结果，这就需要将整个数据采集的过程按照一定步骤确定和规范下来，规范的内容可包括：测量的部位，测量的方式，测量的动作，测量的程序等。
只有将这些数据采集的过程标准化下来，才能让使用者有数值对照的基础，才有治疗成果对比的价值。
所以，在定量评定中，特别是较为开放性的数据采集方式中，就需要特定的方案在数据采集过程进行使用。
而在不同的研究领域中需要使用不同的方案，这就要求每个方向都需要切合临床需求的定制方案，即：不同的研究方向给予定制不同的方案内容。
如此才能最大程度的满足临床科研的准确需求，也为临床科学研究提供了操作上的最大效率和最大便利。
、由此看来，量化评定的标准化定制方案，对于临床有着强大的辅助作用，准确的契合了临床研究的最大需求。
四、为什么是表面肌电分析系统（Flexcomp Infiniti System）？在康复评定中的量化评定已经发展成为临床医师、科研学者、疾病患者的共同需求，表面肌电分析系统（Flexcomp Infiniti System）作为一个专业化医疗设备，拥有着康复评定中迫切需要的“量化评定”和“完美方案”这两个重要特色。
1.产品概述表面肌电分析评定系统（FlexComp Infiniti System）是加拿大Thought Technology公司面向医院康复医学科、神经内科、骨科、老年医学科、神经外科的新一代多功能诊断、评定分析仪器。
主要功能介绍：肌力、肌张力评定偏瘫上下肢评定面瘫评定下腰痛评定脊髓损伤上下肢评定髌骨软化症评定.颈椎病评定腰椎间盘突出症评定步态分析：（1）可同步、视频、动态采集步态中重要的生理信号。
如：肌电信号、膝关节、髋关节、关节角度信号、足跟足尖压力信号等。
（2）重点分析步态时间动作效应关系、分期等。
如：运动对称性、协调性、足跟着地、足尖离地的状况等。
（3）可分析异常步态、肌肉疲劳等临床关心的问题。
（4）多种方式实现步行周期的分期：支撑相、摆动相、双支撑相。
如可通过视频监测来实现步态分期，也可通过压力传感器来实现步态分期，各有优势，临床应用中可互补。
（5）可在（减重）步态训练当中，实时指导步态训练，通过步态分析中采集的数据来指导步态训练。
2.定量评定表面肌电分析系统（FlexComp Infiniti System）通过不同的专业传感器，采集不同的生理参数，进行全身生理参数定量评定。
光纤：用于生物信号数据的高速传输，保证信号的采集与显示同步进行。
最大程度消除系统误差。
无线蓝牙：实现数据远距离传输传统表面肌电评定的同时，因为数据线连接的限制，同时也限制了被试的活动范围。
无线蓝牙正是解决了这种传统的限制，让远距离的数据采集变为可能。
表面肌电传感器：用于肌肉恢复、放松、运动医疗、训练等。
通过表面肌电传感器可得到包括：原始肌电值、均方根值、中值频率等。
内置IC芯片，数据前置放大，降低干扰，独立参考电极，避免肌肉间的干扰。
脑电传感器(增配)：采集颅脑微电信号，用于神经生物反馈、注意力评估、神经症的非药物治疗。
心电传感器(增配)：用于心率变异性（heart rate variability，HRV）、心率值的检测与生物反馈的训练。
呼吸传感器(增配)：可对呼吸的频率、振幅进行实时检测，并可进行腹式或者胸式呼吸的深度生物反馈训练，用以放松与缓解压力。
皮阻传感器(增配)：提供了一个衡量精神压力的重要参数，通过检测手指部位的皮肤阻抗可以对精神状态进行客观评价，并且通过它进行的生物反馈治疗方法，也是一种相当完善与先进的用于缓解精神压力的疗法。
血容量搏动传感器(增配):是一种独特的心率检测设备，这种独特且便捷的传感器可用于心率的生物反馈训练用于训练和缓解焦虑等症状。
皮温传感器(增配):用于检测末梢血流量改变导致的细微的皮肤温度的改变，分辨率可达0.008℃，这种皮温的检测方式可用于放松训练和压力控制。
3.完美方案肌力肌张力评定方案：面向卒中患者的肢体肌肉的定量评定方案在治疗与康复的前后，对于患者的肌肉功能进行量化评定，比如是否存在肌力低下、肌张力增高等异常表现，并且对于治疗效果给予确认，推进肢体功能康复量化评定的发展。
偏瘫上下肢评定方案：检测偏瘫患者上下肢肌群的肌电信号，评估上下肢肌力肌张力的异常状况，对制定有针对性的康复治疗方法及治疗疗效的评估具有重要意义。
步态分析：用宏观步态动作和微观肌电水平沟通来进行步态分析已经成为了一个具体化的导向，该方案可至少同时对全身的十块肌肉进行步态的分析，甚至可以包括部分周身关节角度数据的采集。
这种微观结合宏观的步态评定方式使步态分析更加丰富和准确。
面瘫评定方案：针对面部肌群运动功能障碍的患者，制定标准化的评定方案，完成一系列动作如皱眉、鼓唇、吹口哨等，通过表面电极采集患者面部肌群的肌电信号，评定其肌力肌张力的异常状况；该方法还可以用于患者治疗疗效的评价。
盆底肌肉功能评定：格雷泽(Glazer)评定（盆底肌肉功能评定），这是一种国际上标准化的评定方式，通过Glazer教授几十年的研究，统计出了一套标准化的评定方式和标准值，并且对于每个评定步骤也有准确的临床意义，所以这种盆底肌肉功能评定结果还可以用于指导盆底肌肉功能恢复的治疗，为临床医师治疗方式的选择指明方向。
下背痛评定：下背痛患者存在着腰背部肌肉易痉挛、易损伤的问题，这种病痛的病因研究及疗效评价缺乏有效的分析手段和方法，表面肌电目前在国际上的疼痛研究已经得到了广泛的认可，测试方法可重复性高，具有高诊断评定意义。
个性定制方案：还可以根据您的临床学需要，将您的要求反馈给我们，我们会为您定制专业的系统方案，真正切合您的思想。
4.功能拓展（选配）关节活动度套件：全身六大关节精确评定关节活动度受限需要进行定量测量与准确评定，关节活动度套件为这种评定提供了简便的操作和准确的数据，测量的关节包括：腕关节、肘关节、肩关节、髋关节、膝关节、踝关节等。
心理套件：心身全面康复脑卒中、脑损伤、脊髓损伤后的患者往往处于应激状态、长时间的高水平，心身全面康复已经成为科学康复的一个先进理念。
万能通道套件：实现数据共享同步连接常用第三方设备，如等速肌力训练仪、压力平台、平衡仪等常用康复设备。
5.生物反馈训练表面肌电除了能够提供方案式的定量评估之外，还可以进行生物反馈的训练，提供了评定+治疗+评定的康复新模式。
五.部分客户名单六.效益分析1.收费标准：（以江苏地区收费为例）2.评定收费：十通道表面肌电分析系统评定收费，按医院每天做10个评定病人，每个病人做6条肌肉算：45*10*6=2700科室临床用该设备每月收费2700*22=59400每年收费59400*12=712800一年收回成本，收益明显。
七.文献支持1. 表面肌电评定腰痛的研究现状摘要：腰痛是许多疾病过程中的常见症状，严重影响了人们的生活和工作。
深入开展腰痛的早期诊断和预防的研究，一直是医学界长期探讨的内容。
表面肌电信号分析技术是近年来日渐完善的腰部肌肉功能评价方法。
该方法能够实时地、准确地和在非损伤状态下反映肌肉活动状态和功能状态。
在评价肌肉功能状态方面具有良好的特异性、灵敏性、局部性的特点，因而越来越受到关注。
表面肌电信号直接提供腰肌的电学信息，它能够反应有关腰部肌肉的收缩协调性、肌肉的疲劳程度、以及肌肉的收缩力量，因此能够评价肌肉的功能水平和功能状态，其核心是建立客观、准确、可靠的检测和评价方法，从而为腰痛病人寻找客观的临床诊断指标，并为临床的康复治疗提供评定指标。
关键词：表面肌电；腰痛；医务监督2.持续等速被动运动对脑卒中患者下肢表面肌电的影响【摘要】目的：研究持续踝关节等速被动运动对脑卒中患者下肢表面肌电及肌痉挛的影响。
方法：15例脑卒中患者(观察组)均有瘫痪侧痉挛性足下垂，将观察组患者患侧与15例正常人(对照组)对应侧踝关节进行持续等速被动运动，时间分别为5、10 min，角速度为5°/s，于运动前后测定双下肢在直腿坐位、踝关节被动90。