【肌电信号】表面肌电信号EMG肌肉疲劳状态检测附Matlab代码

   日期:2024-12-26    作者:izped 移动:http://mip.riyuangf.com/mobile/quote/41624.html

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肌电信号 (EMG) 是由肌肉活动产生的电信号,它反映了肌肉的生理状态和功能。表面肌电信号 (sEMG) 是通过放置在皮肤表面的电极记录的 EMG 信号,它具有非侵入性、易于操作等优点,在运动控制、康复医学、人机交互等领域得到了广泛应用。

肌肉疲劳是一种常见的生理现象,它会导致肌肉力量下降、运动能力减弱等。sEMG 信号可以反映肌肉疲劳状态,因此可以用于肌肉疲劳的检测和评估。

2. sEMG 信号与肌肉疲劳的关系

肌肉疲劳会导致 sEMG 信号的以下变化

  • 幅值下降: 肌肉疲劳会导致肌肉纤维的传导速度下降,从而导致 sEMG 信号的幅值下降。

  • 频率增加: 肌肉疲劳会导致肌肉纤维的募集阈值升高,从而导致更多的高频率运动单元被募集,导致 sEMG 信号的频率增加。

  • 形态改变: 肌肉疲劳会导致 sEMG 信号的形态发生改变,例如出现更多的低频成分和非线性成分。

3. sEMG 肌肉疲劳检测方法

目前,sEMG 肌肉疲劳检测方法主要包括以下几种

  • 时域分析: 通过分析 sEMG 信号的时域特征,例如均值、方差、幅值等,来判断肌肉疲劳状态。

  • 频域分析: 通过分析 sEMG 信号的频域特征,例如功率谱、频谱中心频率等,来判断肌肉疲劳状态。

  • 时频分析: 通过分析 sEMG 信号的时频特征,例如小波变换、希尔伯特-黄变换等,来判断肌肉疲劳状态。

  • 机器学习方法: 通过机器学习算法,例如支持向量机、神经网络等,对 sEMG 信号进行分类,判断肌肉疲劳状态。

4. sEMG 肌肉疲劳检测的应用

sEMG 肌肉疲劳检测可以应用于以下几个方面

  • 运动控制: 通过检测肌肉疲劳状态,可以及时调整运动强度和训练计划,避免过度疲劳导致运动损伤。

  • 康复医学: 通过检测肌肉疲劳状态,可以评估患者的康复效果,并制定个性化的康复方案。

[1] 孙青磊.基于表面肌电信号的机器人操控方法研究[D].国防科学技术大学[2024-04-18].DOI:CNKI:CDMD:2.1016.921418.

[2] 杨红春,王健,张海红.等长收缩诱发肌肉疲劳及恢复过程中表面肌电信号特征变化规律[J].生物物理学报, 2005.DOI:CNKI:SUN:SWWL.0.2005-05-011.

[3] 蔡立羽,王志中,李凌.肌肉疲劳过程中的表面肌电信号特征研究[J].中国康复医学杂志, 2000, 15(2):94-95.

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2 机器学习和深度学习方面

2.1 bp时序、回归预测和分类

2.2 ENS声神经网络时序、回归预测和分类

2.3 SVM/CNN-SVM/LSSVM/RVM支持向量机系列时序、回归预测和分类

2.4 CNN/TCN卷积神经网络系列时序、回归预测和分类

2.5 ELM/KELM/RELM/DELM极限学习机系列时序、回归预测和分类
2.6 GRU/Bi-GRU/CNN-GRU/CNN-BiGRU门控神经网络时序、回归预测和分类

2.7 ELMAN递归神经网络时序、回归预测和分类

2.8 LSTM/BiLSTM/CNN-LSTM/CNN-BiLSTM/长短记忆神经网络系列时序、回归预测和分类

2.9 RBF径向基神经网络时序、回归预测和分类

2.10 DBN深度置信网络时序、回归预测和分类
2.11 FNN模糊神经网络时序、回归预测
2.12 RF随机森林时序、回归预测和分类
2.13 BLS宽度学习时序、回归预测和分类
2.14 PNN脉冲神经网络分类
2.15 模糊小波神经网络预测和分类
2.16 时序、回归预测和分类
2.17 时序、回归预测预测和分类
2.18 XGBOOST集成学习时序、回归预测预测和分类
方向涵盖风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、用电量预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断
2.图像处理方面
图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知
3 路径规划方面
旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、 充电车辆路径规划(EVRP)、 双层车辆路径规划(2E-VRP)、 油电混合车辆路径规划、 船舶航迹规划、 全路径规划规划、 仓储巡逻
4 无人机应用方面
无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配、无人机安全通信轨迹在线优化、车辆协同无人机路径规划
5 无线传感器定位及布局方面
传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化
6 信号处理方面
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7 电力系统方面
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交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长 金属腐蚀
9 雷达方面
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