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SEMGによる動作認識精度向上のための最適な電極貼付位置に関する生理学的考察

使用 SEMG 提高运动识别精度的最佳电极附着位置的生理学考虑

基本信息

批准号：
20920004
负责人：
永田健太郎
金额：
$ 0.37万
依托单位：
神奈川県総合リハビリテーションセンター
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20920004/
关键词：
表面筋電図動作認識生体信号処理

项目摘要

筋線維からの活動電位を皮膚表面で計測したものを表面筋電図(Surface ElectroMyogram : SEMG)といい、本研究はSEMGを利用した機器を制御するための研究を実施した。SEMGを利用した機器制御では、識別規則の構築方法と電極の貼付部位の決定方法が問題になる。これまで識別規則に関しては様々な研究が行われているが、電極の貼付部位の位置決めに関しては殆ど情報がない。本研究は高い精度での機器制御を目的とし、電極の貼付位置に関する考察を行った。実験は認識対象を手指の動作とし、96個の電極から構成されるマトリクスタイプの多チャネル電極を作成し、動作毎のSEMGを前腕部から被験者毎に導出した。動作識別には識別率が最も高くなる4～6個の電極の組を、モンテカルロ法を利用し決定した。認識対象動作数が少ない場合や、浅層筋による支配が有意である動作を含む場合、その動作の主動筋近傍の計測電極を含む電極の組が選択される傾向が確認された。この点で主動筋付近に電極の貼付は有効であると考えられるが、対象動作数が増加した場合や複数の筋が協調して行う動作の場合は、選択された電極の組に有意な傾向は見出せなかった。また複数の被験者間において同一条件の下行った実験でも、被験者間に共通の傾向は見られず個人毎に固有の電極位置が選択された。今回の実験では、SEMGの特徴量は振幅成分の加算値としているため、振幅値の強弱とシステムが選択した電極位置には相関関係が予想されたが、振幅強度と選択された計測電極の出現状況を比較したところ両者に類似傾向は確認されなかった。生理学的には主動筋、拮抗筋付近から強い振幅を伴った有用な情報を含むSEMGが計測できると考えられているが、解剖学的に動作の支配には直接寄与しない浅層筋近傍が選択された場合も確認されたため、今後はSEMGの電位特性についても考慮し検討を行う。

Surface Electrogram: SEMG. The problems of SEMG utilization, machine control, construction method of recognition rules and determination method of electrode attachment position are discussed. This recognition rule is related to the study of the position of the electrode and the determination of the position of the electrode This study aims to investigate the mechanical control of high precision and the relationship between electrode placement. The 96 electrodes are composed of multiple electrodes, and the front arm of the SEMG is connected to the front arm of the SEMG. For motion recognition, the highest recognition rate is determined by the combination of 4 to 6 electrodes and the method of motion recognition. The tendency of selecting electrode groups near the active ribs and including the active ribs was confirmed. The number of active ribs attached to the electrode increases, and the number of active ribs attached to the electrode increases. The common tendency among multiple victims under the same condition is to select the electrode position inherent in each individual. In this paper, the characteristics of SEMG are compared with the calculated values of amplitude components, the strength of amplitude values and the correlation between the selected electrode positions. The physiological parameters of active muscle and antagonistic muscle are measured by SEMG, and the anatomical parameters of action are determined directly by SEMG.