利用运动准备电位的人体下肢自主运动意图预先感知方法

摘要：

针对下肢外骨骼机器人穿戴者的运动与机器人本身响应之间存在时间迟滞而导致控制实时性差的问题,提出了一种利用运动准备电位(RP)的人体下肢自主运动意图预先感知方法.首先,根据人体下肢运动的脑电(EEG)产生机理和耦合神经元集群模型仿真了下肢产生运动意图时大脑运动皮质区的RP响应,验证了下肢产生运动意图时其EEG中存在RP;其次,利用下肢肌电(EMG)确定了下肢自主运动的起始时刻并完成EEG中自主下肢运动事件的触发标记,同时利用多元经验模式分解(MEMD)方法去除了EEG中的运动伪迹成分,进而利用叠加平均法和模板匹配法实现了下肢自主运动的RP提取及其运动意图的预先感知;最后,搭建检测系统进行实验验证.实验结果表明:该方法可在离线情况下于人体下肢自主运动开始前约120ms实现下肢运动意图的预先感知,其平均识别正确率为74.4％.该方法实现了人体下肢自主运动意图的预先感知,可为外骨骼机器人的柔顺控制提供信息提前量.

关键词：外骨骼机器人、自主运动、运动意图、运动准备电位、脑电

所属期刊栏目：53

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家重点研发计划资助项目2017YFB1300505;陕西省科技统筹创新工程计划资助项目2016KTZDGY06-06

在线出版日期：2019-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：16-23