26、自由度广泛的生物机械手技术解析

自由度广泛的生物机械手技术解析

1. EMG 信号干扰与处理

在人体肌肉信号检测中，肌电图（EMG）信号常受到多种干扰。其中，心电图（ECG）效应是最常见的干扰源之一，它由心脏电脉冲产生，会污染 EMG 信号，尤其在胃部区域记录信号时更为明显。ECG 污染通常取决于病理肌肉群，且 ECG 和 EMG 信号相互重叠，很难分离。

另一种干扰是肌肉串扰，即不期望的肌肉群产生的冲动被记录在主要 EMG 信号中，这会污染信号并导致数据误判。肌肉串扰取决于物理变量，可通过选择合适的位置和电极尺寸来显著降低。电极直径不宜大于 2 厘米，也不宜过小，否则会失去双极间距。

从这些噪声和伪影中分离 EMG 信号的过程非常复杂，特别是在等张和等长收缩期间。不过，各种研究已经开展了不同的肌肉活动记录技术，有助于更精确地研究肌电图，并在神经学和辅助技术开发中得到广泛应用。

2. 假肢设计类型

假肢设计可分为静态假肢和动态假肢两类：
- 静态假肢 ：设计中不使用电子设备，例如类似两个金属倒叉的钩子。其缺点是使用时没有任何感觉。
- 动态假肢 ：使用电子设备来实现功能，在外观和手部工作方式上都能与真实手部相似。动态假肢主要由以下部分组成：
1. 信号源
2. 传感器
3. 信号处理
4. 输出系统
5. 反馈源
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