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一种基于EEG和sEMG的假手控制策略

实验中,研究人员使用1 个脑电传感器测量人体前额部位的EEG, 从测量得到的EEG中提取出眨眼动作信息并将其用于假手动作的编码,同时使用1 个肌电传感器测量手臂上的sEMG。...实验中采用便携式测量设备MindWave 进行脑电信号的测量,通过观察信号发现,眨眼动作的信号可以在MindWave 的测试信号中明显地体现出来。...在人体手臂尺侧腕屈肌上粘贴两个肌电传感器, 测量得到的两路信号 同一块肌肉不同位置测量得到的肌电信号是存在差异的。从下图中可以看到差异状况。 ?...同一块肌肉不同位置测量得到的两路肌电信号 由于在使用过程中,传感器在手臂上的贴合位置不可避免地会发生变化,这导致使用过程中肌电信号会发生变化; 此外由于环境温、湿度的变化会引起传感器和皮肤之间阻抗的变化...所以使用者在安装佩戴假手时, 需要先对其残臂上的肌电信号进行测量, 然后根据其肌电信号的强度对假手的控制参数进行调整, 并且往往需要经过一段较长时间的训练和适应, 佩戴者才能够较为灵活地控制假手.

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基于EEG-EMG混合控制方法的研究—生物机器人应用:现状、挑战与未来方向(二)

基于肌电图和脑电图的分类器输出,在第一种方法中,使用等平衡的融合权值来组合肌电和脑电分类器的输出;在第二种方法中,对贝叶斯融合方法进行了测试。...image.png 在试验中,对12名健康受试者(3名受试者被移除)进行了实验,在这项研究中,肌电图活动的准确率为87%,而脑电图活动的准确率为73%。...在本研究中,以脑电、肌电图及惯性感测器讯号为基础,产生驱动全自动穿戴机器人的控制讯号,这种情况下使用的混合融合方法可以归类为序列融合方法。...虽然在该方法中,肌电信号和脑电图信号没有直接融合,但同时考虑了肌电信号和脑电图信号,以判断是否执行了知觉辅助。...在设计的框架中,EEG和EMG信号没有直接结合。 一些研究小组已经提出将脑电图和肌电信号整合在控制方法中,用于生物机器人的外骨骼等应用。

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    肌电传感器运放选型

    α运动神经元在控制人体骨骼肌活动中起到了主导作用,其通过支配骨骼肌的梭外肌纤维,使得肌纤维拥有进行收缩的功能,从而产生肌肉活动。...图5展示了在同一块肌肉上同时采集的低收缩力水平下的插入式肌电和表面肌电信号(信号持续长度为2 s),可以看到两者的显著区别。...在设计肌电信号放大电路时,着重考虑了以下问题: 1.高增益:表面肌电信号幅度约在分布μV~mV数量级之间,是一种极其微弱的信号,要将其放大到一伏左右才能方便使用,所以将放大器的增益设置在80dB。...表面肌电信号一般只有毫伏级电压,信号中往往夹带着低频(接近直流)和高频的干扰信号,真正有用的肌电信号大致在10Hz-500Hz之间。...截面 苹果公司建议将肌电传感器嵌入到Apple Watch中,有可能在附赠的表带构造中使用,让它能够完全绕过手腕。

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    脑机接口新应用,利用深度学习对无声语音信号解码

    具体来说,研究人员提出了利用迁移学习和深度学习的方法,将表面肌电信号数据转换为包含丰富的时频域信息的声谱图。对于迁移学习,在大型图像数据集上使用一个预先训练好的Xception模型来生成特征。...图2展示了一个有效的六通道表面肌电信号示例。...得到过滤后的表面肌电信号,如图3b所示。 图3 sEMG预处理。...(a)原始sEMG的一个例子,对应图2中的通道2; (b)通过Butterworth (0.15 ~ 300hz)和notch (50hz)滤波器过滤的表面肌电信号; (c)二次变异减少(QVR)处理后的...bLSTM在图12c中验证精度最好,为0.92,在图12f中验证损耗最低,为0.26,但是由于bLSTM需要大量的epoch来完成训练,因此其计算效率不如MLP和CNN。

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    日本电气通信大学新型「自适应肌电假肢」问世,不训练就能拾取物体!

    对于截肢患者而言,在肢体康复的进程中适配并使用假肢,是被学界普遍认可的有效康复手段。 虽然可以适配给患者的前臂假肢,但目前仍然无法完全替代手的功能。...肌电信号采集的生理学基础 肌电信号传感器(EMG sensor)输出信号控制舵机 基于肌肉电信号的手部运动意图识别与假肢的相关控制策略的研究起源于上世纪五六十年代,研究主要集中在如何从肌电信号中提取比较强的特征来以人体的运动意图识别...所以对于用户的运动意图识别来说,肌肉电信号本身所能提供的可能性是值得学界期待的。 不同的手势对应输出不同肌电信号 在肌电假肢的传统控制方法中,都无法通过肌电控制来实现手的工作/关闭状态的切换。...除了拇指之外,早在之前其它研究人员就发现当人手在抓取物体时,每个手指的抓取力从小到大依次为:中指、无名指、食指和小指。...相信在未来的工作中,基于设计学科增强多学科间的交流,对假肢的适配进程的改进,可以帮助截肢患者以更灵巧的方式使用假肢,获得更加出色的控制能力,也会是假肢适配过程中发展的必然趋势。

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    脑机接口新应用,无声语音信号解码

    具体来说,研究人员提出了利用迁移学习和深度学习的方法,将表面肌电信号数据转换为包含丰富的时频域信息的声谱图。对于迁移学习,在大型图像数据集上使用一个预先训练好的Xception模型来生成特征。...图2展示了一个有效的六通道表面肌电信号示例。...得到过滤后的表面肌电信号,如图3b所示。 图3 sEMG预处理。...(a)原始sEMG的一个例子,对应图2中的通道2; (b)通过Butterworth (0.15 ~ 300hz)和notch (50hz)滤波器过滤的表面肌电信号; (c)二次变异减少(QVR)处理后的...bLSTM在图12c中验证精度最好,为0.92,在图12f中验证损耗最低,为0.26,但是由于bLSTM需要大量的epoch来完成训练,因此其计算效率不如MLP和CNN。

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    运动训练中增加负荷如何改变肌群协同?这与我们大脑皮层激活有关吗?

    为进一步探索惯性负荷、肌群协同和皮层激活之间的关系,本研究中做了一些假设,增加的惯性负荷会改变肌群协同,而肌群协同相似度可能与功能性近红外光谱(fNIRS)皮层响应相关。...该研究结果近期被发表在了由北京理工大学主办的Cyborg and Bionic Systems 期刊中。 # 数据采集 fNIRS脑血流动力学数据采集:使用多通道fNIRS设备捕获脑血流动力学信号。...表面肌电信号的获取:使用无线EMG系统捕获表面肌电信号。肌电传感器分别放置在胸大肌、三角肌前束、三角肌后束、肱二头肌、肱三头肌长头、肱桡肌、肱三头肌外侧头和冈下肌8块肌肉的腹部。...# 结果分析 研究人员通过处理fNIRS和肌电信号,从以下几个方面进行结果展示: 惯性负荷对肌群协同的影响:使用非负矩阵分解将原始肌电信号分解为时不变的肌肉协同向量和时变的激活系数,以揭示肌群协同。...位于BA4的7个通道中有4个通道(CH7、8、15和18)在z-转换协同相似性和β系数之间表现出显著的线性相关性,且斜率为负。

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    AiDB: 一个集合了6大推理框架的AI工具箱 | 加速你的模型部署

    const cv::Mat &image, cv::Mat &converted); }; 使用yaml配置文件,为每个模型设置设置预处理操作: BISENET: &bisenet_detail...在Ai领域, Python使用是比较广泛的。因此AiDB支持Python接口,简化调用难度。AiDB使用pybind11实现python绑定。...目前只支持从源码安装pyAiDB: python setup.py build_ext --inplace 详细过程可以可以参考Colab中的python编译调用全过程(https://colab.research.google.com...Go Server Go调用AiDB通过CGO的方式,如果你对此感兴趣,可以参考Colab(https://colab.research.google.com/drive/15DTMnueAv2Y3UMk7lhXMMN_VVUCBA0qh...>> Web(Webassembly) WebAssembly即WASM, WebAssembly是一种新的编码格式并且可以在浏览器中运行,它让我们能够使用JavaScript

    1.1K71

    YOLOv3使用笔记

    目录 使用免费的DL环境 Google Cloud Platform (GCP) 深度学习虚拟机 (VM)(推荐!)...tensorboardX YOLOv3安装与使用 自定义训练YOLOv3 OpenCV与YOLOv3的结合 其他YOLOv3_C++使用方法 别人的开源代码 使用免费的DL环境 Google Cloud...可以免费获得300美元的额度 教程:GCP Quickstart · ultralytics/yolov5 Wiki · GitHub Google Colab Notebook 免费使用,提供...在我们当前的例子中,因为我们只有一个类别,所以它总是设置为 0。 center-x和center-y分别是边界框中心的 x 和 y 坐标(以像素为单位),分别由图像宽度和高度归一化。...在xxx.data文件中,设置好各个文件的路径信息 classes = 1 train = /home/sxf/Desktop/yolov3/darknet/datasets/train.txt valid

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    智能康复 | 康复机器人的意图识别技术

    但是植入电极在运动皮质位置的选择和固定,以及植入过程的有创操作,还有医学伦理等问题,使这种方式尚不能在人体验证使用。 目前成熟的方式是:通过一个布满电极的帽子,在颅骨外、头皮外进行脑电信号的采集。...缺点是:脑电信号在穿透脑膜、颅骨、筋膜、头皮的过程中,发生了深刻的变化,造成了去噪解读的复杂。但通过技术处理后依然是目前最可接受的方式。...二、肌电信号意图识别 运动意图从运动皮质产生,向下传递。...在神经冲动到达神经肌接头时,我们即可在肢体皮肤表面采集到电信号,此时肌肉还没有收缩,因为肌肉的收缩需要一个募集和启动的过程。在肌肉收缩之前, 我们就可以在皮肤表面采集到电信号,提早时间以毫秒计。...脑电意图识别多用于康复早中期,也就是常说的“脑机接口”,后期使用效果也不错。肌电意图识别多用于康复中后期和假肢辅具,力矩传感器意图识别多用于康复后期。

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    DEAP数据集--一个重要的情绪脑电研究数据集(更新)

    1分钟的不同种类音乐视频,40导生理信号包括10-20系统下32导脑电信号、2 导眼电信号(1导水平眼电信号,1导竖直眼电信号)[眼电信号EOG]、2导肌电信号(EMG)、1导GSR信号(皮电)、1导呼吸带信号...在采集的40个生理信号通道中,前32个通道采集的为脑电信号,脑电通道按照国际10-20系统选择32个通道的位置,分别为Fp1、AF3、F3、F7、FC5、FC1、C3、T7、CP5、CP1、P3、P7、...脑电采集设备在使用前需要进行相关的预设置,比如,滤波设置,归零设置,检查全 部的导联状态是否在连通的状态。...s01_p32_01.set是编号为s01的被试者参与的40次实验中顺序为01的情感数据。这个文件里的情感数据时长60s,只包括32个脑电通道。...data_preprocessed_matlab存储的是mat文件,使用Matlab的load命令可直接打开。 data_preprocessed_python 存储的是dat文件。

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    「镁客·请讲」比奇创新李玮琛:用肌电感知人体行为,我们敢做也敢保证做好

    “在宇航局所积累的关于生物信息采集、人机交互技术等核心技术的工作经验,为我后来的创业打下了坚实的基础。...人体在肌肉收缩或拉伸时会伴随产生生物电信号,这一信号可以精确地反映肌肉的活动状态和疲劳状态,通过对肌电信号的采集和识别,可将肌肉的活动量转化成实际可见的数据指标。...此外,就当前国内市场上的识别设备来看,大多在运行是会受到环境的限制,例如光照、障碍物等,或者需要被固定在稳定的夹角内,无法在室外使用。...然而,创业者既然选择了在国内创业,就必须面对公司在条件较差的国内环境中存在的资本流向、技术储备、社会价值取向等各方面缺陷,并想尽一切办法适应并解决。 ?...“我们预计在今年7月结束本轮融资,融资需求为1000万人民币。”李玮琛说。

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    酷炫!研究者研制出柔性且MRI兼容的EEG电极

    、柔性的且MRI兼容的皮表电极阵列,该电极阵列可贴在皮肤上进行肌电信号的采集,也可贴在头皮上进行EEG信号的采集。...结合机器学习算法,可通过记录到的肌电信号识别出被试不同动作,进而控制假手做出相应的动作(下图d)。...全脑EEG信号的长期稳定测量 毕竟,上述实验中的肌电信号幅度还是比较大的,频率也是比较高的,那么所制备的柔性电极阵列能否稳定地采集到幅度小、频率低的EEG信号呢?...下图d表示柔性电极E1、E2与商用电极Pz在5天的时间内P3成分的幅度变化(这里大家需要注意,商用电极Pz每天使用的时候需要重新打脑电膏,用完取下清洗;而柔性电极阵列这5天内是一直佩戴在被试头上的!)...下图c表示的是在MRI过程中记录到的EEG和心电ECG信号,可以看出MRI对两者信号的干扰还是蛮大的;但是经过标准的去干扰处理之后,得到的EEG和ECG信号质量还是蛮好的(下图d)。

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    脑电信号干扰

    伪迹概述 脑电信号较为微弱,一般在微伏数量级,而且由于脑电导联方式(包括单级导联法、双级导联法、三角导联法),容易受到干扰。...[图片来源于网络] 常见的干扰为:眼动(EOG)干扰、肌电(EMG)干扰、心电(ECG)干扰、高频噪声干扰等,这些干扰通常是来自于脑外的电位活动,这些干扰又称为伪迹(Artifact)....2)肌肉活动 肌电(electromyography,EMG)是由头部、肢体、下巴或舌头等运动所产生的干扰信号。这种干扰信号会对脑电信号产生较大的影响。...EMG的频率通常大于30Hz.常见的EMG的能量与脑电处在不同的频带上,因此可以用低通滤波器将肌电移除。 3)运动伪迹 头部和身体的运动可引起伪迹,运动性伪迹通常是不规则以及没有重复性。...在脑电图描记中,可以在观察受检者产生运动伪迹瞬间时,在图纸上标明以及对运动状态进行说明。

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    EEG中如何鉴别心电干扰信号

    ​《本文同步发布于“脑之说”微信公众号,欢迎搜索关注~~》 在EEG的信号处理过程中,通过独立成分分析(ICA)去除各种干扰信号应该是最麻烦的步骤,因为它需要操作者的主观判断,需要一定的经验才能准确无误地鉴别干扰信号...EEG中包含的主要噪声成分包括肌电、眼电、心电等,其中肌电和眼电非常常见,但是心电信号有时候能够在EEG中看到,有时并不存在。因此,在EEG预处理过程中也往往会忽略心电干扰信号的去除。...在本文中,笔者针对心电干扰信号,简述其脑地形图、功率谱、时域信号的特征(注:这里所说的都是脑电信号ICA之后的心电成分),以帮助新手朋友快速鉴别这种干扰信号。...2.成分的时域信号 在心电干扰信号成分的时域信号中,可以看到明显的心电QRS波(如下图红圈),并且QRS波出现的频率大概为1Hz。...3.功率谱曲线 因为心电信号的频率大概是1Hz,所以在功率谱曲线上会看到低频区域出现明显的峰。

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    用意念就能控制的操作系统?这家华人团队做的脑机接口,3个电极实现脑波成像

    而这次发布会上呈现的新技术,有点像智能仿生手操作系统的「升级版」,可以更精准的识别人体的肌电信号,实现更多精细化隔空操控。...相对的,BrainOS系统采取的是非侵入式混合脑机接口技术,通过佩戴设备,系统可以收集、处理人体的脑电信号和肌电信号,这种方式对植入者身体不需要造成创口。...针对此事,浙江金华教育局工作人员对媒体回应,已责令学校暂停使用头环,并让全区学校进行自查,“监控头环”收集的数据不会外流,不会泄露孩子个人隐私。...实际上,头环并不是在现实中没有应用,但更多用在医疗领域。...据人民日报报道,这款智能假手通过采集、处理人体肌肉运动产生的表面肌电信号,来实现假手的动作控制。

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    用纳米孔RNA测序直接识别A-I编辑位点

    作者使用了牛津纳米孔直接对RNA测序,用于鉴定天然转录组中含肌苷的位点,提出了Dinopore (Detection of inosine with nanopore sequencing)。...在测序reads中,肌苷被鸟苷取代,从RNA-seq数据中获得的变异调用可以归因于RNA编辑位点、单核苷酸多态性(SNPs)或DNA突变。...二、模型与方法 2.1 肌苷的特征提取研究 如图1所示,作者设计了包含肌苷(I)的多种序列,进行体外合成后作为仪器测序的来源进行测序,对比得到肌苷参与时电信号的变化形况得到了以下结论:1.每个event...图7 在相同数据集下,比较模型和其他工具的性能 图8 在不同数据集来训练和验证 作者怀疑错误率高可能是因为生物体中存在的A2G的突变也会被误判为腺苷为肌苷,最终发现确实存在这样的问题,因此作者对最终分类增加了一个变异的分类...图11 过滤器对最终结果的影响 图12 其他措施对结果的影响 三、总结 Dinopore是一个基于位点的肌苷位点检测工具,作者选择了CNN网络用来处理和分类信号读取,使用纳米孔测序技术从真实的转录组中生成电信号

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    如何用ICA去除脑电信号中的干扰?

    《本文同步发布于“脑之说”微信公众号,欢迎搜索关注~~》   独立成分分析(ICA)已经成为脑电信号预处理,特别是去除干扰信号过程中一个标准流程。...尽管ICA算法为研究者去除脑电信号中的干扰源提供了便利,但是在具体运用时带有一定的主观性,因此需要一定的经验才能够鉴别出干扰成分。...EEGlab中植入了最常用的ICA算法,建议采用EEGlab运行ICA。ICA跑完之后,可以画出每个成分的拓扑图、功率谱曲线等,我们可以依据这些信息鉴别出噪声成分,进而把这些成分去掉。...2.肌电   肌电的典型表现是:独立成分拓扑图主要集中在左侧/右侧颞叶处,如图2所示。此外,从功率谱曲线上可以看到,能量主要在高频,这主要是由于肌电一般是高频信号。...3.通道噪声   通道噪声主要是由于该通道在采集过程中与头皮接触不良引起的,其典型特征是在拓扑图上集中在某一个电极上,如图3所示。

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    《深度剖析:深度学习算法如何赋能脑机接口信号处理》

    以基于P300电位的脑机接口拼写系统为例,传统方法需要先对脑电信号进行滤波、去噪等预处理,然后提取P300电位的特征(如波幅、潜伏期等),最后使用分类器(如支持向量机SVM)进行字符识别。...通过在不同的电磁干扰环境下采集脑电信号,并将这些数据用于训练深度学习模型,模型可以学习到如何在噪声环境中准确地提取有用信号。...除了脑电信号外,还可以结合其他生理信号(如肌电信号、眼动信号等)以及环境信息(如视觉图像、声音等)来更全面地理解用户意图。...可以将脑电信号和肌电信号同时输入到一个基于深度学习的多模态融合模型中,模型通过不同的分支分别对脑电信号和肌电信号进行特征提取,然后将提取到的特征进行融合,用于后续的分析和决策。...这种智能化的控制方式为用户带来了极大的便利,尤其是对于行动不便的人群。在娱乐游戏领域,脑机接口与深度学习的结合为玩家带来了全新的沉浸式体验。

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    世界机器人大会闭幕,聊聊它发布的十大最具成长性技术

    生物信号也可以控制机器人——生肌电控制技术 利用人类上肢表面肌电信号来控制机器臂的技术,可以增强人机交互的自然性和主动性,在远程控制、医疗康复等领域有着较为广阔的应用。...肌电信号极为微弱,经常淹没在其他的生物信号及外部噪声中,因此必须采用高质量的EMG检铡系统。目前所采用的检测方式主要是依靠表面电极 和针式电极,将EMG从适当的截肢部位引出,再进行滤波处理。...尽管肌电假肢在实际应用中获得了巨大的成功,但当截肢者的残肢太短,或者因瘫痪而导致肌肉萎缩时,就不能提供足够的肌电假肢所需要的控 制信息。...同时,肌肉的疲劳、电极位置的改变、肌电信号的训练、体重的波动都会使肌电信号的特征值发生变化,造成多自由度肌电假肢的控制准确度难以提高。...机器人之间可互联——机器人云服务技术 机器人本身作为执行终端,通过云端进行存储与计算,即时响应需求和实现功能,有效实现数据互通和知识共享,为用户提供无限扩展、按需使用的新型机器人服务方式。

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