【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及假肢控制领域，特别涉及一种上肢肌电假肢的速度与力量控制方法。
技术介绍
1、假肢作为康复辅具可以有效帮助到截肢患者的日常生活，目前市场上主流的比例控制肌电假肢大多根据肌电信号的强度及电机反馈电流来控制假肢的运动速度及力度，但在实际使用过程中存在大量患者本身肌电信号弱及电流反馈不精准等的原因导致无法有效控制假肢的运动速度及力度。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提出了一种新的控制方法，达到患者在正常操控假肢时，可以方便控制假肢速度与力量的目的。
2、本专利技术提供了一种上肢肌电假肢的速度与力量控制方法，其特征在于，通过有效肌电信号的时域、频域特征和灵巧手压力传感器反馈值的组合，来计算控制假肢的运动速度和力量，并结合手机app软件达到控制参数可调，便捷适配不同患者需求。
3、进一步地，肌电信号由置于患者手臂残肢皮肤表面的若干个肌电传感器采集；
4、进一步地，肌电传感器对原始肌电信号进行滤波放大，得到稳定有效的肌电数据；
5、进一步地，微控制器接收到肌电传感器的肌电信号后，通过软件iir滤波器滤除50hz的工频干扰，肌电信号为x(n)，输出y(n)为：
6、y(n)＝b(1)·x(n)+b(2)·x(n-1)+…+b(nb+1)·x(n-nb) -a(2)·y(n-1)-…-a(na+1)·y(n-na)
7、滤波器传递函数为：
8、
9、然后对肌电信号进行特征提取，程
10、肌电信号的绝对平均值特征与肌电信号的幅值密切相关，能直接反映出动作的肌肉收缩水平，特征绝对平均值mav定义为：
11、
12、其中xi是某一时刻的肌电信号幅值，n是当前的信号窗长。窗长是可调变量，可通过手机app来设置。通过调节窗长可以改变控制的灵敏度与稳定性。
13、通过微控制器给电机驱动模块逻辑电压输入端发送pwm信号可以实现电机调速。当pwm信号占空比p高时，电机驱动力大，灵巧手张握速度较快，同时压力传感器的阈值 s较大，当pwm信号占空比小时电机驱动力小，灵巧手张握速度较慢，同时压力传感器的阈值s较小，当检测到压力传感器值超过压力阈值时，立即停止pwm输出，pwm信号占空比p，压力阈值与mav的关系为：
14、p＝a·mav+b；
15、s＝c·mav+d；
16、设置阈值参数mavp0、mavp1当mav小于等于mavp0时pwm占空比p为0，当mav大于等于mavp1时pwm占空比p为1。设置假手抓握力最大值为smax，假手抓握力最小值为smin，当mav小于等于mavp0时抓握力s最小为smin，当mav大于等于mavp1时抓握力s最大为smax，解出：
17、
18、
19、
20、
21、其中参数mavp0、mavp1、smax、smin可通过手机app来设定，mavp0代表肌电特征最小阈值，mavp1代表肌电特征最大阈值，smax代表抓握力最大阈值，smin代表抓握力最小阈值。手机app通过蓝牙与假肢控制器进行通讯，方便调节各控制参数，适配不同患者需求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种上肢肌电假肢的速度与力量控制方法，其特征在于，通过有效肌电信号的时域、频域特征和灵巧手压力传感器反馈值的组合，来计算控制假肢的运动速度和力量，并结合手机APP软件达到控制参数可调，便捷适配不同患者需求。
2.如权利要求1所述的上肢肌电假肢的速度与力量控制方法，其特征在于，肌电信号由置于患者手臂残肢皮肤表面的若干个肌电传感器采集。
3.如权利要求1所述的上肢肌电假肢的速度与力量控制方法，其特征在于，肌电传感器对原始肌电信号进行滤波放大，得到稳定有效的肌电数据。
4.如权利要求1所述的上肢肌电假肢的速度与力量控制方法，其特征在于，微控制器接收到肌电传感器的肌电信号后，通过软件滤除工频干扰，然后对肌电信号进行特征提取，合理设计缓冲数组窗长，可实现无限制的肌电信号的连续解码。
【技术特征摘要】
1.一种上肢肌电假肢的速度与力量控制方法，其特征在于，通过有效肌电信号的时域、频域特征和灵巧手压力传感器反馈值的组合，来计算控制假肢的运动速度和力量，并结合手机app软件达到控制参数可调，便捷适配不同患者需求。
2.如权利要求1所述的上肢肌电假肢的速度与力量控制方法，其特征在于，肌电信号由置于患者手臂残肢皮肤表面的若干个肌电传感器采集。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：冯亚岗，郭伟超，
申请(专利权)人：苏州通和景润康复科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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