驅(qū)動人體下肢運動的腦肌電相干同步方法

目前,下肢助力外骨骼技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)物資搬運、軍事作戰(zhàn)裝備等領(lǐng)域,成為研究熱點。人-機智能融合方法可以充分發(fā)揮人和外骨骼機器人的優(yōu)勢

。其中,針對下肢外骨骼中人體運動意圖的準(zhǔn)確快速識別又是其核心研究內(nèi)容,亟需高穩(wěn)健性及精準(zhǔn)度的識別方法。目前主流的外骨骼人體運動意圖的識別方法主要采用生物電信號或力學(xué)信號。基于生物電信號的意圖識別可以很好地解決基于力學(xué)信號識別帶來的控制滯后的問題,更加真實反映人體運動意圖

。利用腦電信號及肌電信號各自的優(yōu)勢進行腦肌電融合識別下肢運動意圖,相比于單一生物電信號,可以極大地提高識別穩(wěn)健性和準(zhǔn)確性,實現(xiàn)對更多運動模式的精準(zhǔn)預(yù)測。

根據(jù)驅(qū)動下肢運動的神經(jīng)傳導(dǎo)通路及運動控制理論,腦肌電傳導(dǎo)路徑的不同導(dǎo)致來自同一運動意圖的腦肌電存在信息上的差別,將影響腦肌電融合識別下肢運動意圖的性能,為下肢外骨骼操控者的安全性帶來較大隱患。有效估計這一傳導(dǎo)時間可以保證腦肌電信息的一致性,提升腦肌電融合準(zhǔn)確度,同時對神經(jīng)肌肉傳導(dǎo)通路病理學(xué)研究、外設(shè)控制優(yōu)化研究有著重要的意義。

目前廣泛用于識別時延的方法是基于估計信號交叉譜密度相位的斜率

,此種方法只能在典型相干頻域內(nèi)進行可靠的時延估計,不能用來估計窄頻帶相干信號的時延,而窄帶相干常出現(xiàn)在人體生理數(shù)據(jù)上。……