基于DSP的三自由度肌电假手实时控制方法

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基于DSP的三自由度肌电假手实时控制方法

赵京东¹，姜力¹，刘宏²，蔡鹤皋¹

1 哈尔滨工业大学机器人研究所 2 德国宇航中心机器人及机电一体化研究所

收稿日期:2006-08-24 修回日期:2006-11-22 出版日期:2007-10-15 发布日期:2007-10-15
通讯作者: 赵京东¹

Real-time Control Method for 3-DOF EMG Prosthetic Hand Based on DSP

Zhao Jingdong¹, Jiang Li¹, Liu Hong², Cai Hegao¹

1 Robotics Institute, Harbin Institute of Technology 2 Institute of Robotics and Mechatronics, German Aerospace Center, DLR

Received:2006-08-24 Revised:2006-11-22 Online:2007-10-15 Published:2007-10-15
Contact: Zhao Jingdong¹

摘要/Abstract

摘要：

利用安置在拇长屈肌，指深屈肌和指伸肌上的3个电极所测得的肌电信号，采用所提出的新的模式分类器，可以实现基于DSP的三自由度假手手指运动的实时控制。该分类器采用自回归(AR)参数模型和样本熵的方法构造特征矢量，经过由弹性反向传播(RP)算法构建的3层前馈神经网络的分类，能够成功地分辨出拇指、食指和中指的弯曲与伸展运动，平均识别率可以达到91%以上。实验结果表明，该分类器具有很高的辨识能力，同时由于其较小的计算量，也为嵌入式的多自由度肌电假手控制提供了一种新的控制方法。

关键词: 模式识别, 肌电控制, 弹性反向传播, AR模型, 样本熵

Abstract:

A novel classifier is presented in this paper. It can achieve the finger motion real-time control of a 3-DOF prosthetic hand by measuring the surface electromyography (EMG) signals. The signals are measured by three electrodes which are mounted on the flexor pollicis longus, flexor digitorum profundus and extensor digitorum. The methods of autoregressive (AR) model and sample entropy are used to construct the feature vectors for the classifier.

Key words: pattern , recognition, , EMG , control, , RP, , AR , model, , sample , entropy

中图分类号:

TP242

赵京东;姜力;刘宏;蔡鹤皋. 基于DSP的三自由度肌电假手实时控制方法[J]. 航空学报, 2007, 28(5): 1257-1261.

Zhao Jingdong;Jiang Li;Liu Hong;Cai Hegao. Real-time Control Method for 3-DOF EMG Prosthetic Hand Based on DSP[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2007, 28(5): 1257-1261.

E-mail：hkxb@buaa.edu.cn

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