[發明專利]基于織物電極的多通道手部肌電采集腕帶

在審

• 申請號: 201910352986.1
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN109998542A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 劉紀紅;胡岸;安承洋;呂嵩偉
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: A61B5/0488
• 分類號: A61B5/0488;A61B5/00
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種基于織物電極的多通道手部肌電采集腕帶，其特征在于，腕帶上均勻設置有差分電極和參考電極；差分電極和參考電極位于小臂中部稍偏向手腕的位置；太靠近手腕會導致電極遠離肌腹而信號強度變低，太遠離手腕則電極對手指運動的分辨力不強；

差分電極為正方形，尺寸為10mm～15mm，兩個差分電極中心間距不大于30mm，如果選取間距過大，由于差分電極的固有低通濾波特性會使肌電信號的有效頻率成分損失過多；差分電極成對布置，對數為n；差分電極對應手部活動相關的4個肌肉群；長方形參考電極則盡量置于非肌肉活動區，寬度10～15mm，長度為40mm，參考電極的作用是提供零位電壓參考，使信號盡快穩定。

2.根據權利要求1所述的一種基于織物電極的多通道手部肌電采集腕帶，其特征在于，

所述腕帶由三層主要結構組成；即直接貼合皮膚的內層，厚度為2～3mm；外層厚度為3～5mm，兩者皆應由親膚且具有彈性的絕緣材料構成；中間層材料為聚酰亞胺，作為柔性采集電路和預處理電路的基底；差分電極和參考電極與中間層上的銅金屬盤通過導電膠連接，并通過內層上的孔露出，從而可以和皮膚接觸；由于中間層不可發生拉伸形變，所以內層上的孔尺寸應稍大于各電極的尺寸，以保證內層和外層在發生彈性形變時織物電極可以在孔中左右滑動，不受擠壓；中間層的上下寬度略小于內層和外層的上下寬度，使內層和外層可以在上下兩側邊沿相連接，將中間層夾于內部，不會上下滑動。

3.根據權利要求1所述的一種基于織物電極的多通道手部肌電采集腕帶，其特征在于，

中間層另一側與差分電極對應設有前端電壓跟隨器，中間層的銅金屬盤直接連接電壓跟隨器；考慮到電極與皮膚的接觸阻抗較大，采集到的原始肌電需要盡快經過阻抗變換，才能有效避免引入外界信號的干擾，增加信噪比；所以采用電壓跟隨器和差分電極緊貼彼此，即有源電極配置；

導電泡棉被銀纖維導電布料所包裹，并共同通過導電膠粘接到位于中間層的銅金屬盤上，銅金屬盤直接連接位于中間層另一側的電壓跟隨器，從而實現了盡可能短的連接，減小干擾引入；銀纖維導電布料既具有與皮膚良好的耦合性能，又具有優異的導電性，是制作織物電極的良好材料；導電泡棉具有較好的導電性和彈性，既能傳導肌電信號，又能增加銀纖維面料與皮膚的貼合度，保證信號的穩定，并且可以避免由于電極與皮膚之間相對滑動引入大量偽跡噪聲。

4.根據權利要求1所述的一種基于織物電極的多通道手部肌電采集腕帶，其特征在于，

信號經過電壓跟隨器的初級放大后，通過中間層上的印制線路進入信號調理、處理電路，進行帶通濾波，工頻陷波以及后級放大處理，并經AD采樣后送入微處理器，進行后期的處理與分析。

5.根據權利要求1所述的一種基于織物電極的多通道手部肌電采集腕帶，其特征在于，

導電膠可以選擇銅粉導電膠或銀粉導電膠，優選為銀粉導電膠，因其電阻率更小。

6.根據權利要求1所述的一種基于織物電極的多通道手部肌電采集腕帶，其特征在于，

差分電極對數為n，優選n為4。