表面肌电信号的研究在生物医学工程领域内是一个重要的内容,其应用背景集中在康复医学、模式识别、人际交互控制等领域。基于表面肌电信号的模式识别在人机交互技术的研究中也成为了当前研究的热点之一。本文研究了:肌电信号的产生机理、系统的硬件和软件设计、信号获取的方法、信号特征值的提取、模式的分类识别、仿真手的交互控制等方案设计,并验证了不同手势动作的表面肌电信号对仿真手交互动作控制的可行性和准确性。本文的便携式八通道肌电信号仿生手控制系统的具体实现方法为:(1)由电极传感器提取的表面肌电信号传入肌电采集仪器上,首先通过模拟电路上的前置放大、高通滤波、低通滤波,然后进入数字电路上的模数转换A/D、DSP信号调理、USB处理后,上传到PC上位机中,等待下一步对该表面肌电信号的软件处理;(2)软件上首先实现了嵌入式和上位机程序的设计,然后在软件平台上实现了去除50Hz工频干扰以及其整数倍谐波干扰的数字梳状滤波器;(3)研究了基于模式识别的人机交互技术,实现了对不同手势动作的表面肌电信号的快速判别和分类处理,从而实现了对仿真手不同的手部动作的控制。经过实验的验证,本系统的识别准确率高达90%以上,其具有无创便携、操作简单、安全稳定等特点,是一款能够让手部患者按照自己的主观意识去使用的康复医疗设备,更加人性化地帮助了手部患者进行康复训练和人机控制。