基于肌电解码的多功能仿生假肢的实时控制研究

现有假肢存在着功能单一、动作笨拙、维护困难及缺乏直觉自然控制等问题。开发先进的假肢控制系统、改善和提高假肢的操控性能是一个长期的挑战。随着先进的信号处理技术及高性能微处理器的出现,使基于体表肌电解码的多功能假肢的仿生控制成为可能。该方法可以克服传统肌电假肢控制的不足，实现有直觉、多自由度假肢的仿生控制。但令人遗憾的是，由于缺乏多功能假肢实时控制性能的相关研究，从而阻碍了多功能假肢仿生控制的实用化进程。针对多功能肌电假肢控制存在的问题，本项目利用截肢者作为受试对象，就基于肌电解码的多功能假肢实时控制中的相关问题进行全面、深入的研究。利用虚拟现实假肢控制系统，研究肌电解码控制的多功能假肢的实时操控性能，并对影响多功能肌电假肢临床控制性能的动态因素及如何提高和改善多功能肌电假肢控制性能进行详细的研究。为世界上新一代仿生控制多功能假肢的早日诞生打下坚实的理论与应用基础。

本项目利用截肢者作为受试对象，就基于肌电解码的多功能假肢实时控制中的相关问题进行全面、深入的研究。利用虚拟现实假肢控制系统，研究肌电解码控制的多功能假肢的实时操控性能，并对影响多功能肌电假肢临床控制性能的动态因素及如何提高和改善多功能肌电假肢控制性能进行详细的研究。.主要在以下几个方面取得了突破性进展：1. 建立多功能假肢实时控制性能的评价标准，实现多功能假肢实时操控性能的量化，探索从残留肌电信息源所能提取的运动神经信息量。.2. 完成各种干扰因素的模拟实验，找到一组高质量的肌电特征，提高了多功能肌电假肢的临床控制稳定性。.3. 多功能肌电假肢自适应控制方案的实现。提出了新的应线性判别分析策略，在添加噪声情况下，所述自适应LDA分类方法在动作识别精度上相比普通的LDA分类方法有显著的优势。.4. 确定多功能肌电假肢并行控制信息源，实现肌电假肢的手/腕部并行控制方法。5. 设计并实现运动功能康复与评价平台及多功能假肢展示样机。.6. 进行多控制源协同EMG信号实现假肢控制可能性的探索。