sEMG识别控制系统在虚拟仪器平台上的实现.pdfVIP

2011年7月 机床与液压 Ju1．201l 第39卷 第 13期 MACHINE TO0L HYDRAULICS Vo1．39No．13 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．13．022 sEMG识别控制系统在虚拟仪器平台上的实现 李静，赵丽，任淑艳．，段海龙，杨丽 (天津职业技术师范大学天津市信息传感与智能控制重点实验室，天津 300222) 摘要 ：在开发传统的sEMG识别控制系统时，一般采用软件算法研究与硬件实现相分离的方法，容易造成识别控制算 法的 “理想化”。设计一种基于虚拟仪器的 sEMG识别控制系统，该系统平台基于 LabVIEW及数据采集设备、MATLAB Scrip节点程序和机械臂执行机构，实现了对sEMG识别控制系统的半实物仿真控制 ，使算法研究与硬件实现相结合，缩短 了真实系统的开发时间，提高了控制算法的准确性和实用性。 关键词：虚拟仪器；表面肌电信号；小波包 中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2011)13—072—3 DevelopmentOfsEMG RecognitionandControlSystem BasedonVirtualInstrument LIJing，ZHAO Li，RENShuyan，DUAN Hailong，YANG Li (KeyLaboratoryofInformationSensingIntelligentControl，Tianjin UniversityofTechnologyandEducation，Tianjin300222，China) Abstract：TraditionalmethodofsEMG recognitionandcontrolsystem developmentisalways“softwaresimulationfirst，hardware implementationsecond”，whichalwaysleadstotheidealizationofarithmeticandtheseparationbetweensimulationandimplementa— tion．A platform forsEMGrecognitionandcontrolwasdesignedbasedonvirtualinstrument．Datacollectingequipment，MatlabScrip program andmechanicalarm executingagencywereusedtorealizethesemi—practicalsimulationcontrolandsimulationalgorithm was combinedwithimplementation．Thedevelopmenttimeofthecontrolactuatorisshortenedandtheaccuracyofthecontrolalgorithm is improved． Keywords：Virtual instrument；Surfaceelectromyography；Waveletpacket sEMG (SurfaceElectromyography，sEMG)是通 后经过ISO124芯片实现电容隔离后 ，通过 AD芯片 过表面电极记录下来的神经肌 肉运动时产生的电位 AD976CN进入TMS320F2812芯片中，最后通过 COM 信号，它是一种毫伏级的微弱电信号，频谱范围为 口与计算机相连，将肌电控制信号实时传送给虚拟仪 0—1000Hz，其中主要能量集中在0～150Hz的频 器平台，经过虚拟仪器平台识别后，转换为相应的控 域上。不同肌肉的EMG信号，其频率的幅值不仅 制命令 ，再加载到机械臂运动控制系统，机械臂控制 存在数值范围上的差别，而且功率谱的分布各有特