Медицинская Техника / Медицинская техника №1, 2022 / с. 36-38

Метод обработки сигнала поверхностной электромиографии для управления робототехническим устройством

П.П. Пестриков, Чье Ен Ун

Аннотация

Рассматривается задача обработки сигнала поверхностной электромиографии (ЭМГ) для выработки команд управления робототехническими устройствами, такими как протезы и манипуляторы. Предлагаются алгоритм оценки уровня нервного возбуждения, а также адаптивный алгоритм оценки уровня активации. Проведенные расчеты и эксперименты показывают, что предлагаемый метод позволяет получить управляющие сигналы с наименьшим временем отклика.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Петр Петрович Пестриков, ст. преподаватель, кафедра «Вычислительная техника»,

Ен Ун Чье, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой, кафедра «Автоматика и системотехника», ФГБОУ ВО «Тихоокеанский государственный университет», г. Хабаровск,

e-mail: chye.enun@mail.ru

Список литературы

1. Райгайян Р.М. Анализ биомедицинских сигналов. Практический подход / Пер. с англ. под ред. А.П. Немирко. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. 440 с.

2. Zajac F.E. Muscle and tendon: Properties, models, scaling, and application to biomechanics and motor control // Critical Reviews in Biomedical Engineering. 1989. Vol. 17. № 4. PP. 359-411.

3. Hill A.V., Sec. R.S. The heart of shortening and the dynamic constants of muscle // Proc. R. Soc. Lond. B. 1938. Vol. 126. № 843. PP. 136-195.

4. Madeleine P. Mechanomyography and electromyography force relationships during concentric, isometric and eccentric contractions // Journal of Electromyography and Kinesiology. 2000. Vol. 10. № 1. PP. 33-45.

5. Haeufle D.F.B., Gьnther M., Bayera A., Schmitt S. Hill-type muscle model with serial damping and eccentric force-velocity relation // Journal of Biomechanics. 2014. Vol. 47. № 6. PP. 1531-1536.

6. Kline J.C., De Luca C.J. Synchronization of motor unit firings: An epiphenomenon of firing rate characteristics not common inputs // Neurophysiol. 2016. Vol. 115. № 1. PP. 178-192.

7. Hatze H. A myocybernetic control model of skeletal muscle // Biol. Cybernetics. 1977. Vol. 25. PP. 103-119.

8. Miloslav V. Musculotendon forces derived by different muscle models // Acta of Bioengineering and Biomechanics. 2007. Vol. 9. № 2. PP. 41-47.

9. Lichtwark G.A., Wilson A.M. A modified Hill muscle model that predicts muscle power output and efficiency during sinusoidal length changes // The Journal of Experimental Biology. 2005. Vol. 208. PP. 2831-2843.

10. Квакернаак Х., Сиван Р. Линейные оптимальные системы управления. – М.: Мир, 1977. 650 с.

11. Балакришнан А. Теория фильтрации Калмана. – М.: Мир, 1988. 168 с.

12. Браммер К., Зифлинг Г. Фильтр Калмана-Бьюси. Детерминированное наблюдение и стохастическая фильтрация. – М.: Наука, 1982. 200 с.

13. Pestrikov P.P. Development of a Multi-Channel Measuring System for EMG Recording From Prevention Muscles / 2020 Moscow Workshop on Electronic and Networking Technologies (MWENT). 2020. PP. 20-24.