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题名过头作业上肢肌间耦合及协同
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作者
杨延璞
孟文昊
伍智泓
刘嘉玲
卓玥鸣
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机构
长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室
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出处
《浙江大学学报(工学版)》
北大核心
2025年第11期2269-2276,共8页
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基金
基础加强计划技术领域基金资助项目(2021-JCJQ-JJ-1018)
长安大学中央高校基金资助项目(300102253107).
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文摘
为了探究不同高度下过头作业上肢肌肉间的耦合和协同特性,指导辅助装置设计与作业改善,结合某复杂装备的维修设计过头作业实验,采集12名被试者在不同过头作业高度下(超过头顶0 cm(H_(1))、5 cm(H_(2))、10 cm(H_(3)))的上肢8通道表面肌电(SEMG)信号.利用广义偏定向相干性(GPDC)计算8块肌肉之间的相干性值,得到不同高度下8块肌肉的全局耦合特性.通过非负矩阵分解(NMF),解析不同高度下过头作业的肌肉协同模式及协同肌肉.利用复杂网络建立不同高度下的肌肉功能网络,定量分析肌肉功能网络的连接特性.研究结果表明,3种不同高度下斜方肌和三角肌与其他肌肉的耦合度最高.最佳协同模式数均为2,且由协同模式1为主导,协同模式2为辅助完成过头作业.相较于H_(2)和H_(3),H_(1)高度的上肢肌间耦合及协同性更好.
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关键词
过头作业
肌间协同
肌间耦合
广义偏定向相干性(gpdc)
非负矩阵分解(NMF)
表面肌电
复杂网络
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Keywords
overhead work
intermuscular coordination
intermuscular coupling
generalized partial directed coherence(gpdc)
nonnegative matrix factorization(NMF)
surface electromyography
complex network
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于MEMD-rTVgPDC的皮层肌肉耦合分析
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作者
张敏
佘青山
张波涛
吴秋轩
范影乐
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机构
杭州电子科技大学自动化学院
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出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期327-334,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(61871427)
省重点研发计划项目(2019C04018)。
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文摘
本文将多元经验模态分解(MEMD)与鲁棒时变广义偏定向相干性(rTV-gPDC)引入皮层肌肉耦合分析中,探索脑肌电之间线性和非线性耦合关系。首先同步采集8名健康志愿者在静态握力(5 kg、10 kg、20 kg)下的三通道脑电(EEG)和肌电(EMG)信号,接着采用MEMD对信号进行时-频尺度化,最后同时计算不同耦合方向(EEG→EMG和EMG→EEG)上的rTV-gPDC线性和非线性值。实验结果表明静态握力输出时,皮层肌肉耦合主要反映在beta和gamma频段,其中EEG→EMG方向的耦合强度略高于EMG→EEG方向的耦合强度,且随着左右手握力增加,EEG→EMG和EMG→EEG方向的耦合强度同时增加。此外脑肌电耦合中同时存在线性和非线性因果关系。本文方法能够定量刻画不同握力下三个脑肌电通道之间的线性和非线性交互影响,可为研究运动功能障碍及康复评价提供有效的生理参数指标。
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关键词
脑肌电信号
皮层肌肉功能耦合
多元经验模态分解
鲁棒时变广义偏定向相干性
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Keywords
EEG-EMG
functional corticomuscular coupling
multivariate empirical mode decomposition
robust Time-Varying generalized partial directed coherence
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分类号
R318.04
[医药卫生—生物医学工程]
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