1.1 课题研究目的及意义

肌电图 ( Electromyograhy或EMG)是研究或检测肌肉生物电活动，借以判断神经肌肉系统机能及形态学变化，并有助于神经肌肉系统的研究或提供临床诊断的科学。随着人们对神经肌肉电生理研究与了解的日益深入和肌电检测技术的进步，肌电信号处理手段的发展与肌电信号处理的广泛应用成为肌电信号研究的一个突出特点。肌电检测与识别不仅是基础研究的需要，而且将肌电信号应用到生物医学、医疗康复等很多科学领域，有着重要的临床意义。

本课题的主要研究内容是表面肌电信号检测系统，它主要由硬件和软件两部分构成。信号首先由圆形x-1型心电电极片传入，然后经信号调理电路进行放大滤波等处理。处理后的信号传入Arduino UNO芯片进行AD转换，最后由Processing编程显示其大小。并能根据信号大小的变化来识别肌肉动作。为后续的临床研究，可穿戴设备等做了铺垫。

1.2 国内外研究现状

随着对 SEMG 信号研究的不断深入，在以往的研究中人们研发出许多EMG信号的处理算法，常用的处理方法有时域法，频域方法，时频联合分析方法及非线性动力学分析等方法。近年来许多新的算法不断被提出来并应用到表面肌电信号的分析研究中。例如邹晓阳，雷敏使用最大李雅普诺夫指数和多尺度分析结合的方法对动作肌电信号进行识别，并取得了较好的识别效果。郭一娜等提出一种基于肌电信号和柔性神经树的模型。Hu Huang 等提出的蚁群优化算法（Ant Colony Optimization, ACP）可以实现多通道表面肌电信号的细小信息特征，有助于有效地实现肌电信号的分类。

关于 SEMG 信号的检测，最先进的检测技术及 SEMG 的应用存在于国外的公司，如美国的 Noraxon 公司，MYOVISION 研究组及芬兰 mega 公司等。其中 Noraxon 公司的硬件电路不采用陷波电路，以便可靠的适用于动态肌肉测量。Noraxon 公司产品的最大优点是其设备与多数流行的运动测试系统接口及广泛采用的运动测试器件相兼容。

国内的肌电检测设备研制虽然开始的较晚但是也已经商业化，代表公司有上海诺诚和珠海迈康等。上海诺诚肌电仪分台式和便携式两类，具有抗干扰性强，数据传输稳定和可靠等特点。珠海迈康的产品只有两通道和四通道，界面使用方便，成本较低。

2. 研究的基本内容与方案

构建一套完善的仪器设备，首先必须对采集对象的特性进行深入的分析研究，根据测试对象的性质来选择适合的采集方案；其次，要确定数据采集、存储、分析和处理的流程，以实现数据的规范化；同时，系统还应当具备一定的开放性和扩展性。