表面肌電分析系統(tǒng)簡介

Trigno?：通過可穿戴解決方案推進(jìn)新的研究可能性。Trigno? AVANTI：Delsys的下一代無線傳感器包含了從未有的技術(shù)，是迄今為止比較小的傳感器。

無線系統(tǒng)：功能齊全的實驗室和數(shù)字無線研究系統(tǒng)支持Trigno?傳感器和輔助傳感器的所有變體，并與所有主要的動作捕捉設(shè)備集成。

可穿戴傳感器：自1993年以來，Delsys一直處于肌電圖創(chuàng)新發(fā)展的前沿。我們的平行桿傳感器為當(dāng)今的EMG系統(tǒng)中不可比的信號質(zhì)量一致性和可靠性奠定了基礎(chǔ)。

表面肌電分析系統(tǒng)——無線肌電解決方案的應(yīng)用

肌電信號(EMG)是眾多肌纖維中運動單元動作電位(MUAP)在時間和空間上的疊加。表面肌電信號(SEMG)是淺層肌肉EMG和神經(jīng)干上電活動在皮膚表面的綜合效應(yīng)，能在一定程度上反映神經(jīng)肌肉的活動;相對于針電極EMG，SEMG在測量上具有非侵入性、無創(chuàng)傷、操作簡單等優(yōu)點 。因而，SEMG在臨床醫(yī)學(xué)、人機(jī)功效學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)以及體育科學(xué)等方面均有重要的實用價值。

表面肌電信號是肌肉收縮時伴隨的電信號，是在體表無創(chuàng)檢測肌肉活動的重要方法。我們研究分析表面肌電信號的檢測與分析方法，也包括檢測技術(shù)與裝置及利用表面肌電信號反饋控制外部裝置的方法等。其應(yīng)用背景主要集中在康復(fù)醫(yī)學(xué)和體育科學(xué)兩大領(lǐng)域。

表面肌電分析系統(tǒng)——MCU

MCU采用MSP430F167，其片內(nèi)外圍豐富，有DMA、12位AD模塊(ADC12)、硬件乘法器(MPY)、USART、16位Timer及多達(dá)48個I/O口。本系統(tǒng)中，利用ADC12對肌電信號采樣，并對采樣結(jié)果進(jìn)行濾波處理，提高了采樣的準(zhǔn)確性;DMA配合ADC12使用，大大提高了讀取AD采樣結(jié)果的速度;MPY極大提高了數(shù)據(jù)處理速度。本系統(tǒng)運行于8M時鐘下，且設(shè)定采樣頻率為2000Hz，完全滿足采樣間隔要求。

表面肌電分析系統(tǒng)——軟件系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)平時處于低功耗模式，MCU關(guān)閉所有的片內(nèi)外圍，運行于低功耗模式4(LPM4)狀態(tài)。需要工作時，CPU被喚醒，進(jìn)入正常工作模式。系統(tǒng)由中斷驅(qū)動，主要有按鍵中斷、UART中斷、定時中斷，系統(tǒng)退出中斷后運行于低功耗模式。

當(dāng)有按鍵中斷發(fā)生時，MCU被喚醒，并根據(jù)按鍵值進(jìn)行相應(yīng)的處理。

除通過按鍵和LED指示對本裝置進(jìn)行操作外，系統(tǒng)可接受PC機(jī)軟件的控制。當(dāng)按鍵2和按鍵3按下后，系統(tǒng)啟動定時器，若在定時時間內(nèi)接收到PC機(jī)的控制命令，則進(jìn)行相應(yīng)處理，否則未收到通信請求即自動回到低功耗模式。系統(tǒng)與PC機(jī)間共有3種命令，分別為讀肌電信號、讀電池狀態(tài)、讀存儲器狀態(tài)。系統(tǒng)與PC機(jī)通訊時，主要由UART發(fā)送和接收中斷驅(qū)動。UART發(fā)送中斷程序判斷有無后續(xù)數(shù)據(jù)需發(fā)送并進(jìn)行相應(yīng)處理。