KR100504217B1 - Human-Machine Interface System and Method based on EMG - Google Patents

Human-Machine Interface System and Method based on EMG Download PDF

Info

Publication number
KR100504217B1
KR100504217B1 KR10-2003-0048725A KR20030048725A KR100504217B1 KR 100504217 B1 KR100504217 B1 KR 100504217B1 KR 20030048725 A KR20030048725 A KR 20030048725A KR 100504217 B1 KR100504217 B1 KR 100504217B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
user
movement
emg signal
emg
command
Prior art date
Application number
KR10-2003-0048725A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20050009418A (en
Inventor
한정수
김대진
이형욱
변증남
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR10-2003-0048725A priority Critical patent/KR100504217B1/en
Publication of KR20050009418A publication Critical patent/KR20050009418A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100504217B1 publication Critical patent/KR100504217B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/015Input arrangements based on nervous system activity detection, e.g. brain waves [EEG] detection, electromyograms [EMG] detection, electrodermal response detection

Abstract

본 발명은 사용자가 능동적으로 움직일 수 있는 각종 근육에서 획득한 근전도 신호를 측정 및 해석하여 사용자의 명령을 파악하고 파악된 사용자의 명령에 따라 각종 기계장치들을 동작시키는 인간-기계 인터페이스 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a human-machine interface device and method for measuring and analyzing EMG signals obtained from various muscles in which a user can actively move, to grasp a user's command, and to operate various mechanical devices according to the user's command. will be.

본 발명에 따른 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 장치는, 사용자 근육에 장착되어 사용자의 근전도 신호를 획득하는 쌍극전극과; 상기 쌍극전극으로부터 얻어진 사용자의 근전도 신호를 필터링하고 디지털값으로 변환하는 전처리수단과; 제어하고자 하는 주변기기의 구동 명령과 사용자의 움직임을 정합하여 저장하는 메모리와; 상기 전처리부를 통과한 근전도 신호를 이용하여 사용자의 움직임을 인식하고, 상기 메모리로부터 상기 사용자의 움직임에 해당하는 구동 명령을 획득하여 출력하는 마이크로프로세서와; 상기 마이크로프로세서로부터 출력되는 상기 구동 명령에 따른 주변기기 구동 제어신호를 무선으로 송출하는 제어신호송출부를 구비한다.A human-machine interface device using an EMG signal according to the present invention includes: a bipolar electrode mounted on a user muscle to obtain an EMG signal of a user; Preprocessing means for filtering a user's EMG signal obtained from the bipolar electrode and converting the EMG signal into a digital value; A memory for storing driving commands of a peripheral device to be controlled and movement of a user; A microprocessor that recognizes a user's movement by using the EMG signal passing through the preprocessor, and obtains and outputs a driving command corresponding to the user's movement from the memory; And a control signal transmission unit for wirelessly transmitting a peripheral device driving control signal according to the driving command output from the microprocessor.

Description

근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 장치 및 방법 {Human-Machine Interface System and Method based on EMG} Human-Machine Interface System and Method based on EMG Signal

본 발명은 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자가 능동적으로 움직일 수 있는 각종 근육에서 획득한 근전도 신호를 측정 및 해석하여 사용자의 명령을 파악하고 파악된 사용자의 명령에 따라 각종 기계장치들을 동작시키는 인간-기계 인터페이스 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a human-machine interface device and method using an EMG signal, and more particularly, to determine the user's command by measuring and interpreting EMG signals obtained from various muscles in which the user can actively move. A human-machine interface device and method for operating various machinery in accordance with the instructions of the present invention.

근전도 신호는 특정 근육이 수축할 때 측정할 수 있는 생체 신호 중 하나로서, 사용자에게 해를 주지 않으면서 손쉽게 측정할 수 있는 잇점이 있다. 현재 근전도를 정확하게 측정하기 위한 많은 기술들과, 근전도 신호를 이용한 패턴학습 및 분류 방법, 근전도 신호를 응용한 가상현실기술 및 팔 보철장치를 제어하는 기술들이 공개(대한민국 공개특허 제1989-016950호, 제1999-066563호, 제1999-066564호, 제2002-077346호) 되어 있다.The EMG signal is one of the biological signals that can be measured when a specific muscle contracts, and has an advantage of being easily measured without harming the user. At present, many technologies for accurately measuring EMG, pattern learning and classification method using EMG signals, virtual reality technology using EMG signals, and techniques for controlling arm prosthetic devices are disclosed (Korean Patent Publication No. 1989-016950, 1999-066563, 1999-066564, and 2002-077346.

그러나, 무선으로 근전도 신호를 측정하고 해석하여 사용자의 명령을 파악하고, 파악된 사용자의 명령을 이용하여 기계장치들을 제어하는 인터페이스 기술은 아직까지 공개된 바가 없다.However, an interface technology for wirelessly measuring and interpreting EMG signals to grasp a user's command and controlling the devices using the identified user's command has not been disclosed.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 사용자 팔의 좌, 우, 앞, 뒤 움직임이나 손의 쥐기, 펴기, 회전하기 움직임을 근전도 신호를 통해 측정하고, 측정된 근전도 신호로부터 사용자의 명령을 인식하여, 각종 주변 기계장치들을 조정하는 인간-기계 인터페이스 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, measuring the left, right, front, back movement of the user's arm or the movement of the hand grip, stretch, rotate through the EMG signal, measured EMG A human-machine interface device and method for recognizing a user's command from a signal and adjusting various peripheral devices.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 장치는, 사용자 근육의 움직임을 인식하여 주변기기 구동 제어신호를 출력하는 인간-기계 인터페이스 장치에 있어서,In the human-machine interface device using the EMG signal according to the present invention for achieving the above object, in the human-machine interface device for recognizing the movement of the user muscle and outputs a peripheral drive control signal,

상기 사용자 근육에 장착되어 사용자의 근전도 신호를 획득하는 쌍극전극과;A bipolar electrode mounted on the user muscle to obtain an EMG signal of the user;

상기 쌍극전극으로부터 얻어진 사용자의 근전도 신호를 필터링하고 디지털값으로 변환하는 전처리수단과;Preprocessing means for filtering a user's EMG signal obtained from the bipolar electrode and converting the EMG signal into a digital value;

상기 주변기기의 구동 명령과 사용자의 움직임을 정합하여 저장하는 메모리와;A memory for matching and storing a driving command of the peripheral device and a user's movement;

상기 전처리부를 통과한 근전도 신호를 이용하여 사용자의 움직임을 인식하고, 상기 메모리로부터 상기 사용자의 움직임에 해당하는 상기 구동 명령을 획득하여 출력하는 마이크로프로세서와;A microprocessor that recognizes a user's movement by using the EMG signal that has passed through the preprocessor, and obtains and outputs the driving command corresponding to the user's movement from the memory;

상기 마이크로프로세서로부터 출력되는 상기 구동 명령에 따른 주변기기 구동 제어신호를 무선으로 송출하는 제어신호송출부를 구비한 것을 특징으로 한다.And a control signal transmission unit for wirelessly transmitting a peripheral device driving control signal according to the driving command output from the microprocessor.

또한, 본 발명에 따른 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 방법은, 사용자 근육의 움직임을 인식하여 주변기기 구동 제어신호를 출력하는 인간-기계 인터페이스 방법에 있어서,In addition, the human-machine interface method using the EMG signal according to the present invention, in the human-machine interface method for outputting a peripheral drive control signal by recognizing the movement of the user muscle,

주변기기 구동 명령에 따른 사용자의 움직임 데이터를 저장하는 데이터저장단계와;A data storage step of storing movement data of a user according to a peripheral device driving command;

상기 데이터저장단계 후 사용자의 근전도 신호를 획득하는 신호획득단계와;A signal acquisition step of acquiring an EMG signal of a user after the data storage step;

상기 신호획득단계에서 획득한 근전도 신호를 이용하여 사용자의 움직임을 인식하는 움직임인식단계와;A motion recognition step of recognizing a user's movement by using the EMG signal obtained in the signal acquisition step;

상기 움직임인식단계에서 인식한 사용자의 움직임에 해당하는 주변기기 구동 명령을 검색하는 명령어검색단계와;A command search step of searching for a peripheral device driving command corresponding to the user's movement recognized in the motion recognition step;

상기 명령어검색단계에서 검색된 주변기기 구동 명령에 따른 주변기기 구동 제어신호를 생성하여 무선으로 송출하는 제어신호전송단계를 포함한 것을 특징으로 한다.And a control signal transmission step of generating a peripheral device driving control signal according to the peripheral device driving command found in the command searching step and transmitting the wirelessly.

또한, 본 발명에 따르면 인간-기계 인터페이스 장치에 대해 상술한 바와 같은 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다.According to the present invention, there is also provided a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the human-machine interface method using the EMG signal as described above with respect to the human-machine interface device.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 장치 및 방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a human-machine interface device and method using EMG signals according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 장치를 도시한 구성 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a human-machine interface device using EMG signals according to an embodiment of the present invention.

이는 사용자의 근육에서 근전도 신호를 측정하는 4쌍의 쌍극전극들(101a, 101b, 111a, 111b, 121a, 121b, 131a, 131b)과, 각각의 한 쌍의 쌍극전극에서 측정된 근전도 신호를 약 1500V/V 크기로 차동증폭하는 4개의 차동증폭기들(102, 112, 122, 132)과, 각 차동증폭기들(102, 112, 122, 132)에서 증폭된 신호 중 60Hz의 전원 노이즈를 제거하는 4개의 노치필터들(103, 113, 123, 133)과, 각 노치필터들(103, 113, 123, 133)에서 전원 노이즈가 제거된 신호에서 30Hz ~ 500Hz의 필요한 대역의 신호만을 통과시키는 4개의 대역통과필터들(104, 114, 124, 134)과, 각 대역통과필터들(104, 114, 124, 134)을 통과한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 4채널의 A/D변환기(141)와, A/D변환기(141)에서 디지털로 변환된 근전도 신호를 이용하여 사용자의 명령을 파악하는 마이크로프로세서(142)와, 마이크로프로세서(142)의 제어를 받아 사용자별로 학습된 근전도 신호의 특징집합에 따른 패턴인식 정보를 저장하고 있다가 마이크로프로세서(142)에게 제공하는 메모리(143)와, 사용자 입력값을 입력받아 마이크로프로세서(142)에게 제공하는 키입력부(144)와, 마이크로프로세서(142)의 제어를 받아 사용자에게 필요한 정보를 표시하는 표시부(145)와, 마이크로프로세서(142)에서 파악된 명령을 주변기기에 전달하기 위하여 신호 처리하는 주변기기명령인터페이스부(146)와, 주변기기명령인터페이스부(146)에서 신호 처리된 사용자 명령을 무선으로 주변기기에 전달하는 무선전송부(147) 및 각 구성요소에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부(미도시)를 구비한다.이 실시예에서는 사용자의 근육에 4쌍의 쌍극전극들을 부착하나 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 사용자의 근육에 부착되는 쌍극전극들과 쌍극전극으로부터 획득된 근전도신호를 처리하는 차동증폭기, 노치필터, 대역통과필터, A/D변환기들의 개수는 늘리거나 줄일 수 있다.This means that the pair of bipolar electrodes 101a, 101b, 111a, 111b, 121a, 121b, 131a, and 131b measuring the EMG signal in the muscle of the user and the EMG signal measured by each pair of bipolar electrodes are about 1500V. Four differential amplifiers 102, 112, 122, and 132 differentially amplified to / V magnitude, and four power amplifiers that remove 60 Hz of power amplified signal from each of the differential amplifiers 102, 112, 122, and 132. Four bandpasses passing only signals in the required band of 30 Hz to 500 Hz in the signal from which power noise is removed from the notch filters 103, 113, 123, and 133 and the respective notch filters 103, 113, 123, and 133. A four-channel A / D converter 141 for converting the analog signal passed through the filters 104, 114, 124, and 134, the respective bandpass filters 104, 114, 124, and 134 into a digital signal, A microprocessor 142 for acquiring a user's command using the EMG signal digitally converted by the A / D converter 141 and the microprocessor 142. The memory 143 stores the pattern recognition information according to the feature set of the EMG signal learned by the user under control, and provides the microprocessor 142 with the memory 143 and the user input value. A key input unit 144, a display unit 145 for displaying the information required by the user under the control of the microprocessor 142, and a peripheral device command interface for signal processing to deliver the command identified by the microprocessor 142 to the peripheral device And a wireless transmitter 147 for wirelessly transmitting the user command signaled by the peripheral device command interface unit 146 to the peripheral device, and a power supply unit (not shown) for supplying power required for each component. In this embodiment, four pairs of bipolar electrodes are attached to the muscle of the user, but the present invention is not limited thereto. Is the number of bipolar electrodes and a differential amplifier for processing the electromyogram signal obtained from the bipolar electrode, notch filters, bandpass filters, A / D converter may increase or decrease.

상기와 같이 구성된 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 장치는 다음과 같이 동작한다.The human-machine interface device using the EMG signal configured as described above operates as follows.

도 2는 본 발명에 따른 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 방법을 도시한 개략적인 동작 흐름도이다.2 is a schematic operation flowchart illustrating a human-machine interface method using an EMG signal according to the present invention.

먼저, 사용자의 팔의 상박근을 따라 혹은 팔의 하박근을 따라 근전도 신호 측정을 위한 한 쌍의 쌍극전극을 부착한다. 도 3은 근전도 신호를 측정하기 위해 쌍극전극을 부착하는 상박근이나 하박근을 도시한 도면이다. 쌍극전극을 부착할 수 있는 상박근에는 이두박근과 삼두박근이 있고, 하박근에는 자근육 수축근과 자근육 폄근과 손가락 폄근과 뒤틀림근이 있다.First, a pair of bipolar electrodes are attached to measure the EMG signal along the upper and lower muscles of the user's arm. 3 is a diagram illustrating the upper and lower muscles to which the bipolar electrode is attached to measure the EMG signal. The biceps can be attached to the upper biceps and triceps, and the lower biceps include autologous muscle contractions, autologous muscles, finger muscles, and twisted muscles.

본 실시에에서는 사용자의 하박근 즉, 자근육 수축근과 자근육 폄근과 손가락 폄근과 뒤틀림근에 각각 4쌍의 쌍극전극들(101a, 101b, 111a, 111b, 121a, 121b, 131a, 131b)을 부착하여, 팔 동작의 움직임을 측정한다.In the present embodiment, four pairs of bipolar electrodes 101a, 101b, 111a, 111b, 121a, 121b, 131a, and 131b are attached to the user's lower extremity muscles, namely, the autologous muscle contraction muscle, the muscle muscle muscle, and the finger muscle and the torso. The movement of the arm motion is measured.

이렇게 사용자의 팔 하박근을 중심으로 4쌍의 쌍극전극들(101a, 101b, 111a, 111b, 121a, 121b, 131a, 131b)을 붙이면, 팔의 좌, 우, 앞, 뒤 및 손의 쥐기, 펴기, 회전하기 등 다양한 팔 동작에 대한 근전도 신호가 획득된다(S21).By attaching four pairs of bipolar electrodes 101a, 101b, 111a, 111b, 121a, 121b, 131a, and 131b around the user's lower abdominal muscles, the left, right, front, back and hand grips, straightening, EMG signals for various arm motions such as rotation are obtained (S21).

이때, 임의의 한 쌍의 쌍극전극에서 획득된 근전도 신호는 해당 한 쌍의 쌍극전극에 연결된 차동증폭기, 노치필터, 대역통과필터에서 신호 처리되고, A/D변환기에서 전처리된다(S22). 즉, 제1쌍극전극(101a, 101b)에서 획득된 근전도 신호는 제1차동증폭기(102)와 제1노치필터(103)와 제1대역통과필터(104) 및 A/D변환기(141)에서 전처리된다. 제2쌍극전극(102a, 102b)에서 획득된 근전도 신호는 제2차동증폭기(112)와 제2노치필터(113)와 제2대역통과필터(114) 및 A/D변환기(141)에서 전처리된다. 제3쌍극전극(121a, 121b)에서 획득된 근전도 신호는 제3차동증폭기(122)와 제3노치필터(123)와 제3대역통과필터(124) 및 A/D변환기(141)에서 전처리된다. 마지막으로 제4쌍극전극(131a, 131b)에서 획득된 근전도 신호는 제4차동증폭기(132)와 제4노치필터(133)와 제4대역통과필터(134) 및 A/D변환기(141)에서 전처리된다.In this case, the EMG signal obtained from any pair of bipolar electrodes is signal-processed by the differential amplifier, notch filter, and bandpass filter connected to the pair of bipolar electrodes, and preprocessed by the A / D converter (S22). In other words, the EMG signals obtained by the first dipole electrodes 101a and 101b are transmitted by the first differential amplifier 102, the first notch filter 103, the first band pass filter 104, and the A / D converter 141. Preprocessed. The EMG signals obtained by the second dipole electrodes 102a and 102b are preprocessed by the second differential amplifier 112, the second notch filter 113, the second band pass filter 114, and the A / D converter 141. . The EMG signals obtained by the third dipole electrodes 121a and 121b are preprocessed by the third differential amplifier 122, the third notch filter 123, the third band pass filter 124, and the A / D converter 141. . Finally, the EMG signals obtained by the fourth dipole electrodes 131a and 131b are obtained by the fourth differential amplifier 132, the fourth notch filter 133, the fourth band pass filter 134, and the A / D converter 141. Preprocessed.

각각의 차동증폭기들(102, 112, 122, 132)은 한 쌍의 쌍극전극으로부터 획득한 팔 근육의 근전도 신호를 차동증폭하고, 각각의 노치필터들(103, 113, 123, 133)은 차동증폭된 근전도 신호에서 60Hz의 전원 노이즈를 차단한다. 그리고, 각각의 대역통과필터들(104, 114, 124, 134)은 모션 잡음의 일종인 저주파 노이즈와 고주파 노이즈를 제거한다. A/D변환기(141)는 대역통과필터에서 노이즈가 제거된 아날로그 근전도 신호를 디지털 신호로 변환하여, 마이크로프로세서(142)에게 제공한다.Each of the differential amplifiers 102, 112, 122, and 132 differentially amplifies the EMG signal of the arm muscle obtained from a pair of bipolar electrodes, and each of the notch filters 103, 113, 123, and 133 is differentially amplified. Blocks 60Hz power supply noise from the EMG signal. Each of the band pass filters 104, 114, 124, and 134 removes low frequency noise and high frequency noise, which are a kind of motion noise. The A / D converter 141 converts the analog EMG signal from which the noise is removed from the band pass filter into a digital signal and provides the digital signal to the microprocessor 142.

마이크로프로세서(142)는 전처리된 근전도 신호의 특징을 추출하고(S23), 패턴을 인식하며(S24), 인식된 패턴에 따라 각종 주변기기를 구동하기 위하여 주변기기명령인터페이스부(146)에게 전달한다(S25). 마이크로프로세서(142)가 전처리된 근전도 신호로부터 특징을 추출하고, 패턴을 인식하여 주변기기를 구동하기 위한 명령을 인식하는 과정을 설명하면 다음과 같다.The microprocessor 142 extracts the features of the pre-processed EMG signal (S23), recognizes the pattern (S24), and transfers the peripheral device command interface unit 146 to drive various peripheral devices according to the recognized pattern (S25). ). A process of recognizing a command for driving a peripheral device by extracting a feature from a preprocessed EMG signal and recognizing a pattern will be described below.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 마이크로프로세서의 근전도 신호를 이용한 주변기기 구동 방법을 도시한 동작 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of driving a peripheral device using an EMG signal of a microprocessor according to an embodiment of the present invention.

먼저, 근전도 기반 인터페이스 장치의 전원이 온되면, 마이크로프로세서는 사용자가 제어하고자 하는 주변기기를 인식하고, 해당 주변기기의 모드를 감지한다(S401). 예를 들어, 가전기기 중 텔레비전을 제어하고자 할 때, 근전도 기반 인터페이스 장치의 전원이 초기 온되면 본 발명에 따른 근전도 기반 인터페이스 장치는 초기모드로 동작하여 사용자의 움직임을 학습한다. 본 발명에 따른 근전도 기반 인터페이스 장치가 사용자의 움직임을 학습한 후에는 실행모드로 전환되어 이후의 전원 온시에는 실행모드로 동작한다.First, when the EMG-based interface device is powered on, the microprocessor recognizes a peripheral device to be controlled by the user, and senses the mode of the peripheral device (S401). For example, when controlling the television among home appliances, when the power of the EMG-based interface device is initially turned on, the EMG-based interface device according to the present invention operates in an initial mode to learn the user's movement. After the EMG-based interface device according to the present invention learns the movement of the user, the EMG-based interface device is switched to the execution mode and operates in the execution mode at the next power-on.

마이크로프로세서는 단계 S401에서 감지된 주변기기의 모드가 초기모드이면(S402), 사용자의 움직임을 학습하기 위하여 팔의 움직임을 안내한다(S403). 즉, 사용자가 텔레비전을 구동하기 위한 여러 가지 명령어 중 사용자 스스로 명령어를 선택할 수 있다. 예컨대 사용자가 ‘채널 업’, ‘채널 다운’, ‘볼륨 업’, ‘볼륨 다운’, ‘전원 온’, ‘전원 오프’등과 같이 6개의 명령어를 선택한 경우, 마이크로프로세서는 사용자로부터 각각의 명령어에 해당하는 움직임 데이터를 입력받아서 저장해 놓아야 한다.If the mode of the peripheral device detected in step S401 is the initial mode (S402), the microprocessor guides the movement of the arm to learn the user's movement (S403). That is, the user may select a command by himself or herself from among various commands for driving the television. For example, if the user selects six instructions, such as 'channel up', 'channel down', 'volume up', 'volume down', 'power on', 'power off', etc., the microprocessor The corresponding motion data should be received and stored.

이를 위해, 마이크로프로세서는 초기모드에서 사용자가 선택한 6가지의 명령어와 각각의 명령어에 따른 움직임 데이터 입력 요구를 화면에 표시하고, 사용자로부터 각각의 명령어에 따른 움직임 데이터가 입력되기를 대기한다(S403). 그리고, 임의의 한 명령어에 따른 움직임 데이터가 입력되면(S404), 해당 움직임에 따른 근전도 신호를 신호 처리하여 특징을 추출하고(S405), 추출된 특징에 대해 패턴분류학습 후 메모리에 저장한다(S406).To this end, the microprocessor displays the six instructions selected by the user in the initial mode and the motion data input request according to each instruction on the screen, and waits for the movement data according to each instruction to be input from the user (S403). When motion data according to any one command is input (S404), the EMG signal is processed by signal processing to extract a feature (S405), and the pattern feature is extracted and stored in the memory (S406). ).

예컨대, 마이크로프로세서는 초기모드시, ‘채널 업’ 명령을 어떤 움직임으로 설정할 것인지를 화면으로 문의하고 사용자로부터의 입력을 대기한다. 이때, 사용자가 ‘채널 업’명령에 대한 움직임을 ‘손 쥐기’동작으로 설정하고자 하여, 손 쥐기 동작을 반복 수행하면, 4쌍의 쌍극전극이 사용자의 팔 동작 움직임에 대한 근전도 신호를 감지한다. 이 4쌍의 쌍극전극이 감지된 근전도 신호는 앞서 서술한 차동증폭기와 노치필터와 대역통과필터와 A/D변환기를 통해 전처리된 후 마이크로프로세서에게 입력된다. 그러면 마이크로프로세서는 전처리된 근전도 신호로부터 패턴을 인식하는데 필요한 특징들을 추출한다.For example, in the initial mode, the microprocessor inquires on the screen which motion to set the 'channel up' command and waits for input from the user. At this time, when the user attempts to set the motion for the 'channel up' command to the 'handhold' motion, and repeatedly performs the handhold motion, four pairs of bipolar electrodes sense the EMG signal of the user's arm motion. The EMG signals detected by the four pairs of bipolar electrodes are preprocessed through the differential amplifier, notch filter, bandpass filter, and A / D converter as described above and input to the microprocessor. The microprocessor then extracts the features needed to recognize the pattern from the preprocessed EMG signal.

이때, 마이크로프로세서가 추출하는 특징에는 절대적분치(IAV), 분산치(VAR), 영교차수(ZC) 등이 있는데, 마이크로프로세서는 각각의 쌍극전극으로부터 입력되는 근전도 신호에 대해 각각 특징을 추출한다.At this time, the features extracted by the microprocessor include an absolute integral value (IAV), a dispersion value (VAR), a zero-crossing coefficient (ZC), and the like, and the microprocessor extracts a feature for each EMG signal input from each bipolar electrode.

절대적분치(IAV : Integral Absolute Value)는 일정 시간동안 획득한 근전도 신호의 절대값을 적분한 값으로서, 아래의 수학식 1과 같이 정의된다.Integral Absolute Value (IAV) is a value obtained by integrating the absolute value of the EMG signal acquired for a predetermined time, and is defined as in Equation 1 below.

여기서, j는 채널번호, xj는 채널 j에서 측정된 근전도 신호, i는 샘플의 순서, Δt는 샘플링 시간간격, N은 샘플의 수이다.Here, j is a channel number, x j is an EMG signal measured in channel j, i is an order of samples, Δt is a sampling time interval, and N is the number of samples.

분산치(VAR : Variance)는 근전도 신호가 평균값에서 얼마나 떨어져 분포되어 있는가를 나타내는 특징으로서, 아래의 수학식 2와 같이 표현된다.Variance (VAR) is a feature indicating how far the EMG signal is distributed from the average value, and is expressed as in Equation 2 below.

여기서, 이고, xj는 평균값이다.here, And x j is an average value.

영교차수(ZC : Zero Crossing)는 근전도 신호가 영점을 지나는 횟수로서, 아래의 수학식 3과 같이 표현된다.Zero Crossing (ZC) is the number of times the EMG signal passes the zero point, and is expressed as in Equation 3 below.

여기서, 이다.here, to be.

단계 S405에서 특징들을 추출한 후, 마이크로프로세서는 추출된 근전도 신호의 특징집합들을 이용하여 패턴인식기(FMMNN : Fuzzy Min-Max Neural Network)를 학습시키고, 학습된 정보를 메모리에 저장한다(S406). 상술한 단계 S403 내지 S406을 통해 하나의 텔레비전 명령에 대한 사용자의 움직임 데이터가 학습된다.After extracting the features in step S405, the microprocessor learns a pattern recognizer (FMMNN) using the feature sets of the extracted EMG signals and stores the learned information in a memory (S406). The user's motion data for one television command is learned through the above-described steps S403 to S406.

다음, 사용자가 선택한 모든 텔레비전 명령어에 대한 사용자 움직임 데이터가 모두 수집되었는 지를 판단한다(S407). 모든 데이터가 수집되었으면 실행모드로 전환한(S408) 후 단계 S401로 진행하고, 모든 데이터가 수집되지 않았으면 다른 텔레비전 명령어에 대해서 단계 S403 내지 단계 S406을 반복 수행한다.Next, it is determined whether all user motion data for all the television commands selected by the user are collected (S407). If all the data has been collected, the process proceeds to step S401 after switching to the execution mode (S408). If all the data have not been collected, steps S403 to S406 are repeated for other television commands.

마이크로프로세서가 초기모드에서 사용자가 선택한 텔레비전 명령에 대한 팔, 손의 움직임의 일 예가 표 1과 같이 정리된다.An example of arm and hand movements for the television command selected by the user in the initial mode of the microprocessor is summarized in Table 1.

[표 1]TABLE 1

한편, 마이크로프로세서는 단계 S402에서 주변기기의 모드가 실행모드이면, 텔레비전 구동을 위한 데이터 입력을 대기한다(S409). 대기 중 사용자로부터 근전도 신호가 입력되면(S410), 입력되는 근전도 신호에 대해 수학식 1 내지 수학식 3을 적용하여 특징들(절대적분치, 분산치, 영교차수)을 추출한다(S411).On the other hand, if the mode of the peripheral device is the execution mode in step S402, the microprocessor waits for data input for driving the television (S409). When the EMG signal is input from the user in the air (S410), the features (absolute integral value, variance value, zero crossing) are extracted by applying Equations 1 to 3 to the input EMG signal (S411).

그리고, 마이크로프로세서는 해당 특징들을 패턴인식기에 적용하여 패턴을 분류하고, 메모리를 검색하여 사용자의 움직임에 해당하는 텔레비전 명령을 인식한다(S412). 그리고, 마이크로프로세서서는 인식된 텔레비전 명령을 주변기기명령인터페이스부와 무선전송부를 통해 해당 주변기기 즉, 텔레비전에게 전달한다(S413).The microprocessor applies the corresponding features to the pattern recognizer, classifies the pattern, searches the memory, and recognizes a television command corresponding to the user's movement (S412). Then, the microprocessor transmits the recognized television command to the peripheral device, that is, the television, through the peripheral device command interface unit and the wireless transmitter (S413).

단계 S409 내지 S413은 본 발명에 따른 인간-기계 인터페이스 장치의 동작이 종료될 때까지 반복적으로 수행된다(S414).Steps S409 to S413 are repeatedly performed until the operation of the human-machine interface device according to the present invention is terminated (S414).

예를 들어, 실행모드에서 사용자가 ‘채널 다운’에 해당하는 ‘손목 왼쪽으로 움직임’의 동작을 취하면, 마이크로프로세서는 사용자의 움직임에 해당하는 근전도 신호의 특징들을 추출하여 이러한 사용자의 움직임을 감지하고, 그 움직임에 해당하는 텔레비전 명령어를 인식한 후 무선전송부를 통해 채널 다운에 해당하는 제어신호를 텔레비전에게 출력한다. 아울러, 사용자가 ‘채널 업’ 또는 ‘볼륨 다운’에 해당하는 ‘손목 오른쪽으로 움직임’ 또는 ‘손목 아래로 움직임’을 취하면 마이크로프로세서는 이러한 사용자의 움직임을 감지하고 해당 명령어에 해당하는 제어신호를 텔레비전에게 전송한다. 또한, 사용자의 움직임이 ‘손목 위로 움직임’이면 ‘볼륨 업’에 해당하는 제어신호를, 사용자의 움직임이 ‘손 쥐기’ 또는 ‘손목 회전하기’이면 ‘전원 오프’ 또는 ‘전원 온’에 해당하는 제어신호를 무선으로 출력한다.For example, in the run mode, when the user takes the action of 'move to the left of the wrist' corresponding to 'channel down', the microprocessor detects the movement of the user by extracting features of the EMG signal corresponding to the user's movement. After recognizing a television command corresponding to the movement, a control signal corresponding to a channel down is output to the television through a wireless transmitter. In addition, when the user takes 'move right to wrist' or 'move down' corresponding to 'channel up' or 'volume down', the microprocessor detects the user's movement and sends the control signal corresponding to the instruction. Transmit to television. In addition, if the user's movement is 'move up the wrist' control signal corresponding to 'volume up', if the user's movement is 'holding' or 'rotating the wrist' it corresponds to 'power off' or 'power on' Output the control signal wirelessly.

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 일 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it is intended to exemplarily describe the best embodiment of the present invention, but not to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art may make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 사용자의 팔 또는 손의 움직임으로부터 각종 주변기기(가전기기, 컴퓨터, 로봇장치 등)를 무선으로 손쉽게 조정할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention as described above, there is an effect that can easily adjust a variety of peripheral devices (electric appliances, computers, robot devices, etc.) wirelessly from the movement of the user's arm or hand.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 장치를 도시한 구성도,1 is a block diagram showing a human-machine interface device using an EMG signal according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 방법을 도시한 개략적인 흐름도,2 is a schematic flowchart illustrating a human-machine interface method using an EMG signal according to an embodiment of the present invention;

도 3은 근전도 신호 측정을 위한 후보 근육 위치를 도시한 도면,3 shows candidate muscle positions for measuring EMG signals;

도 4는 본 발명의 한 실시에에 따른 마이크로프로세서의 제어방법을 도시한 동작 흐름도이다.4 is an operation flowchart illustrating a control method of a microprocessor according to an exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

101a, 101b, 111a, 111b, 121a, 121b, 131a, 131b; 쌍극전극들101a, 101b, 111a, 111b, 121a, 121b, 131a, 131b; Bipolar electrodes

102, 112, 122, 132; 차동증폭기들102, 112, 122, 132; Differential amplifiers

103, 113, 123, 133; 노치필터들103, 113, 123, 133; Notch filters

104, 114, 124, 134; 대역통과필터들104, 114, 124, 134; Bandpass Filters

141; A/D변환기 142; 마이크로프로세서141; A / D converter 142; Microprocessor

143; 메모리 144; 키입력부143; Memory 144; Key input section

145; 표시부 146; 주변기기명령인터페이스부145; Display unit 146; Peripheral Command Interface Section

147; 무선전송부147; Wireless transmitter

Claims (13)

사용자 근육의 움직임을 인식하여 주변기기에 구동 제어신호를 출력하는 인간-기계 인터페이스 장치에 있어서,In the human-machine interface device for recognizing the movement of the user muscles and outputs a drive control signal to the peripheral device, 상기 사용자 근육에 장착되어 사용자의 근전도 신호를 획득하는 쌍극전극과;A bipolar electrode mounted on the user muscle to obtain an EMG signal of the user; 상기 쌍극전극으로부터 얻어진 사용자의 근전도 신호를 필터링하고 디지털값으로 변환하는 전처리수단과;Preprocessing means for filtering a user's EMG signal obtained from the bipolar electrode and converting the EMG signal into a digital value; 상기 주변기기의 구동 명령과 사용자의 움직임을 정합하여 저장하는 메모리와;A memory for matching and storing a driving command of the peripheral device and a user's movement; 초기모드와 실행모드로 동작하며, 상기 초기모드 동작시 상기 주변기기의 제어에 필요한 구동 명령들을 순차적으로 표시하여 사용자의 움직임을 요구하고 상기 전처리수단을 통과한 근전도 신호를 이용하여 사용자의 움직임을 학습하며 상기 구동 명령과 사용자의 움직임을 정합하여 상기 메모리에 저장하고, 상기 실행모드 동작시 상기 전처리수단을 통과한 근전도 신호를 이용하여 사용자의 움직임을 인식하고 상기 인식된 사용자의 움직임을 상기 메모리에 적용하여 상기 사용자의 움직임에 해당하는 주변기기 구동 명령을 인식하는 마이크로프로세서와;It operates in the initial mode and the execution mode, and during the initial mode operation, the driving commands required for the control of the peripheral device are sequentially displayed to request the user's movement, and the user's movement is learned using the EMG signal passed through the preprocessing means. Match the driving command and the user's movement to the memory, recognize the user's movement using the EMG signal passed through the pre-processing means during the execution mode operation, and apply the recognized user's movement to the memory A microprocessor recognizing a peripheral device driving command corresponding to the movement of the user; 상기 마이크로프로세서로부터 출력되는 상기 구동 명령에 따른 주변기기 구동 제어신호를 무선으로 송출하는 제어신호송출부를를 구비한 것을 특징으로 하는 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 장치.And a control signal transmitter for wirelessly transmitting peripheral drive control signals according to the drive command output from the microprocessor. 제 1 항에 있어서, 상기 전처리수단은,The method of claim 1, wherein the pretreatment means, 상기 쌍극전극으로부터 얻어진 근전도 신호를 차동증폭하는 차동증폭기와, 상기 차동증폭기를 통과한 근전도 신호에서 전원 노이즈를 차단하는 노치필터와, 상기 노치필터를 통과한 근전도 신호에서 모션 잡음을 제거하는 대역통과필터와, 상기 대역통과필터를 통과한 근전도 신호를 디지털값으로 변환한 후 상기 마이크로프로세서에게 제공하는 아날로그/디지털 변환기를 구비한 것을 특징으로 하는 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 장치.A differential amplifier for differentially amplifying the EMG signal obtained from the bipolar electrode, a notch filter for blocking power supply noise from the EMG signal passing through the differential amplifier, and a bandpass filter for removing motion noise from the EMG signal passing through the notch filter And an analog-to-digital converter for converting the EMG signal passed through the band pass filter into a digital value and providing the same to the microprocessor. 제 1 항에 있어서, 상기 쌍극전극은 사용자의 팔의 상박근 혹은 하박근에 장착되는 다수의 쌍극전극으로 이루어지고,According to claim 1, wherein the bipolar electrode is made of a plurality of bipolar electrodes mounted on the upper or lower muscles of the user's arm, 상기 전처리부는 각각의 쌍극전극으로부터 얻어진 근전도 신호를 차동증폭하는 다수의 차동증폭기와, 상기 각각의 차동증폭기를 통과한 근전도 신호에서 전원 노이즈를 차단하는 다수의 노치필터와, 상기 각각의 노치필터를 통과한 근전도 신호에서 모션 잡음을 제거하는 다수의 대역통과필터와, 상기 각각의 대역통과필터를 통과한 근전도 신호를 디지털값으로 변환한 후 상기 마이크로프로세서에게 제공하는 다수 채널의 아날로그/디지털 변환기를 구비한 것을 특징으로 하는 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 장치.The preprocessor passes a plurality of differential amplifiers for differentially amplifying the EMG signals obtained from the bipolar electrodes, a plurality of notch filters for blocking power supply noise from the EMG signals passed through the respective differential amplifiers, and the respective notch filters. And a plurality of bandpass filters for removing motion noise from one EMG signal, and a plurality of channels of analog-to-digital converters that convert the EMG signals passed through the respective bandpass filters into digital values and provide them to the microprocessor. Human-machine interface device using an EMG signal, characterized in that. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 상기 사용자의 움직임의 학습 및 인식을 상기 사용자의 근전도 신호로부터 얻어진 특징값을 이용하는 것을 특징으로 하는 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 장치.The human-machine interface device of claim 1, wherein the microprocessor uses a feature value obtained from the EMG signal of the user to learn and recognize the movement of the user. 제 5 항에 있어서, 상기 특징값은 절대적분치와 분산치와 영교차수 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 장치.6. The human-machine interface device of claim 5, wherein the feature value is at least one of an absolute integral value, a variance value, and a zero crossing. 제 1 항에 있어서, 상기 제어신호송출부는,The method of claim 1, wherein the control signal transmitting unit, 상기 구동 명령에 따른 상기 주변기기 구동 제어신호를 출력하는 주변기기명령인터페이스부와, 상기 주변기기 구동 제어신호를 무선으로 송출하는 무선전송부를 구비한 것을 특징으로 하는 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 장치.And a peripheral device command interface unit for outputting the peripheral device driving control signal according to the driving command, and a wireless transmission unit for wirelessly transmitting the peripheral device driving control signal. 삭제delete 사용자 근육의 움직임을 인식하여 주변기기 구동 제어신호를 출력하는 인간-기계 인터페이스 방법에 있어서,In the human-machine interface method for recognizing the movement of the user muscle and outputs a peripheral drive control signal, 상기 주변기기의 제어에 필요한 구동 명령에 따른 사용자의 움직임을 학습하는 초기모드단계와, 초기모드단계 후 사용자의 움직임을 인식하고 인식된 사용자의 움직임에 해당하는 구동 명령을 검색하여 상기 주변기기에 구동 제어신호를 출력하 실행모드단계를 포함하고;An initial mode step of learning a user's movement according to a driving command required for controlling the peripheral device; a recognition of the user's movement after the initial mode step, and a search of a driving command corresponding to the recognized user's motion to drive the control signal to the peripheral device; Outputting a run mode step; 상기 초기모드단계는, 사용자에게 상기 구동 명령을 순차적으로 표시하여 상기 주변기기 구동 명령에 따른 움직임을 요구하는 움직임요구단계와, 상기 움직임요구단계 후 사용자의 움직임에 따른 근전도 신호를 획득하는 제1근전도신호획득단계와, 상기 제1근전도신호획득단계에서 얻어진 근전도 신호를 이용하여 상기 사용자의 움직임을 인식하는 제1움직임인식단계와, 상기 구동 명령과 상기 사용자의 움직임을 정합하여 저장하는 저장단계를 포함하고,The initial mode step may include: a motion request step of sequentially displaying the driving command to a user and requesting a motion according to the peripheral device driving command; and a first EMG signal obtaining an EMG signal according to the user's motion after the motion request step; A first movement recognition step of recognizing the movement of the user by using the acquisition, the EMG signal obtained in the first EMG signal acquisition step, and a storing step of matching and storing the driving command and the movement of the user; , 상기 실행모드단계는, 사용자의 움직임에 따른 근전도 신호를 획득하는 제2근전도신호획득단계와, 상기 제2근전도신호획득단계에서 획득한 근전도 신호를 이용하여 사용자의 움직임을 인식하는 제2움직임인식단계와, 상기 제2움직임인식단계에서 인식한 사용자의 움직임에 해당하는 구동 명령을 검색하는 명령어검색단계와, 상기 명령어검색단계에서 검색된 구동 명령에 따른 주변기기 구동 제어신호를 생성하여 무선으로 송출하는 제어신호전송단계를 포함한 것을 특징으로 하는 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 방법.The execution mode step may include a second EMG signal acquisition step of acquiring an EMG signal according to a user's movement, and a second motion recognition step of recognizing a user's movement using the EMG signal acquired in the second EMG signal acquisition step. And a command search step for searching for a driving command corresponding to the movement of the user recognized in the second movement recognition step, and a control signal for generating a peripheral device driving control signal according to the driving command found in the command searching step and transmitting it wirelessly. Human-machine interface method using an EMG signal comprising a transmission step. 제 9 항에 있어서, 상기 움직임인식단계는 상기 사용자의 움직임에 따른 근전도 신호로부터 얻어진 특징값을 이용하는 것을 특징으로 하는 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 방법.10. The human-machine interface method of claim 9, wherein the motion recognition step uses a feature value obtained from an EMG signal according to the movement of the user. 제 10 항에 있어서, 상기 특징값은 절대적분치와 분산치와 영교차수 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 방법.The human-machine interface method of claim 10, wherein the feature value is at least one of an absolute integral value, a variance value, and a zero crossing. 제 9 항에 있어서, 상기 초기모드단계는, 사용자에게 설정하고자 하는 주변기기 구동 명령을 선택하도록 요구하는 명령어선택요구단계를 더 포함하고,10. The method of claim 9, wherein the initial mode step further comprises a command selection request step of requesting a user to select a peripheral drive command to be set. 상기 명령어선택요구단계 후 사용자에 의해 선택된 상기 주변기기 구동 명령에 대해서 상기 움직임요구단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 근전도 신호를 이용한 인간-기계 인터페이스 방법.And a step of requesting movement of the peripheral device selected by the user after the command selection requesting step. 인간-기계 인터페이스 장치에 대해 사용자 근육의 움직임을 인식하여 주변기기 구동 제어신호를 출력하는 인간-기계 인터페이스 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 있어서,A computer-readable recording medium recording a program for executing a human-machine interface method for recognizing movement of a user muscle and outputting a peripheral drive control signal to a human-machine interface device, 상기 인간-기계 인터페이스 방법은,The human-machine interface method, 상기 주변기기의 제어에 필요한 구동 명령에 따른 사용자의 움직임을 학습하는 초기모드단계와, 초기모드단계 후 사용자의 움직임을 인식하고 인식된 사용자의 움직임에 해당하는 구동 명령을 검색하여 상기 주변기기에 구동 제어신호를 출력하 실행모드단계를 포함하고;An initial mode step of learning a user's movement according to a driving command required for controlling the peripheral device; a recognition of the user's movement after the initial mode step, and a search of a driving command corresponding to the recognized user's motion to drive the control signal to the peripheral device; Outputting a run mode step; 상기 초기모드단계는, 사용자에게 상기 구동 명령을 순차적으로 표시하여 상기 주변기기 구동 명령에 따른 움직임을 요구하는 움직임요구단계와, 상기 움직임요구단계 후 사용자의 움직임에 따른 근전도 신호를 획득하는 제1근전도신호획득단계와, 상기 제1근전도신호획득단계에서 얻어진 근전도 신호를 이용하여 상기 사용자의 움직임을 인식하는 제1움직임인식단계와, 상기 구동 명령과 상기 사용자의 움직임을 정합하여 저장하는 저장단계를 포함하고,The initial mode step may include: a motion request step of sequentially displaying the driving command to a user and requesting a motion according to the peripheral device driving command; and a first EMG signal obtaining an EMG signal according to the user's motion after the motion request step; A first movement recognition step of recognizing the movement of the user by using the acquisition, the EMG signal obtained in the first EMG signal acquisition step, and a storing step of matching and storing the driving command and the movement of the user; , 상기 실행모드단계는, 사용자의 움직임에 따른 근전도 신호를 획득하는 제2근전도신호획득단계와, 상기 제2근전도신호획득단계에서 획득한 근전도 신호를 이용하여 사용자의 움직임을 인식하는 제2움직임인식단계와, 상기 제2움직임인식단계에서 인식한 사용자의 움직임에 해당하는 구동 명령을 검색하는 명령어검색단계와, 상기 명령어검색단계에서 검색된 구동 명령에 따른 주변기기 구동 제어신호를 생성하여 무선으로 송출하는 제어신호전송단계를 포함한 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.The execution mode step may include a second EMG signal acquisition step of acquiring an EMG signal according to a user's movement, and a second motion recognition step of recognizing a user's movement using the EMG signal acquired in the second EMG signal acquisition step. And a command search step for searching for a driving command corresponding to the movement of the user recognized in the second movement recognition step, and a control signal for generating a peripheral device driving control signal according to the driving command found in the command searching step and transmitting it wirelessly. A computer-readable recording medium comprising a transmission step.
KR10-2003-0048725A 2003-07-16 2003-07-16 Human-Machine Interface System and Method based on EMG KR100504217B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0048725A KR100504217B1 (en) 2003-07-16 2003-07-16 Human-Machine Interface System and Method based on EMG

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0048725A KR100504217B1 (en) 2003-07-16 2003-07-16 Human-Machine Interface System and Method based on EMG

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050009418A KR20050009418A (en) 2005-01-25
KR100504217B1 true KR100504217B1 (en) 2005-07-27

Family

ID=37222149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-0048725A KR100504217B1 (en) 2003-07-16 2003-07-16 Human-Machine Interface System and Method based on EMG

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100504217B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100878754B1 (en) 2007-01-03 2009-01-14 한국과학기술원 Computer Interface apparatus and method for the limb disabled
US10085669B2 (en) 2013-03-05 2018-10-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Sensor system and method of operating the same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100706065B1 (en) * 2004-02-17 2007-04-11 재단법인 산재의료관리원 Way of recoguizing user's intention by using an electromyogram and its system
KR101335328B1 (en) * 2012-02-13 2013-12-03 인제대학교 산학협력단 Rehabilitation system for recognition and exercise based on bio signal
KR101520462B1 (en) * 2013-11-29 2015-05-18 한국산업기술대학교산학협력단 Apparatus for interface with disabled upper limbs
CN112034977B (en) * 2019-06-04 2022-07-19 陈涛 Method for MR intelligent glasses content interaction, information input and recommendation technology application

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0695797A (en) * 1990-07-24 1994-04-08 Biocontrol Syst Inc Visual controller
JPH08229015A (en) * 1995-02-28 1996-09-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Myogenic potential feedback device
KR19980017715A (en) * 1996-08-31 1998-06-05 구자홍 Input device using eyelid movement
US5990866A (en) * 1997-08-01 1999-11-23 Guy D. Yollin Pointing device with integrated physiological response detection facilities
US20010056225A1 (en) * 1995-08-02 2001-12-27 Devito Drew Method and apparatus for measuring and analyzing physiological signals for active or passive control of physical and virtual spaces and the contents therein

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0695797A (en) * 1990-07-24 1994-04-08 Biocontrol Syst Inc Visual controller
JPH08229015A (en) * 1995-02-28 1996-09-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Myogenic potential feedback device
US20010056225A1 (en) * 1995-08-02 2001-12-27 Devito Drew Method and apparatus for measuring and analyzing physiological signals for active or passive control of physical and virtual spaces and the contents therein
KR19980017715A (en) * 1996-08-31 1998-06-05 구자홍 Input device using eyelid movement
US5990866A (en) * 1997-08-01 1999-11-23 Guy D. Yollin Pointing device with integrated physiological response detection facilities

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100878754B1 (en) 2007-01-03 2009-01-14 한국과학기술원 Computer Interface apparatus and method for the limb disabled
US10085669B2 (en) 2013-03-05 2018-10-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Sensor system and method of operating the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050009418A (en) 2005-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107397649B (en) Upper limb exoskeleton movement intention identification method based on radial basis function neural network
CN107378944B (en) Multidimensional surface electromyographic signal artificial hand control method based on principal component analysis method
CN101987048B (en) Artificial limb control method and system thereof
Carrino et al. A self-paced BCI system to control an electric wheelchair: Evaluation of a commercial, low-cost EEG device
CN103793058B (en) A kind of active brain-computer interactive system Mental imagery classification of task method and device
CN110675933B (en) Finger mirror image rehabilitation training system
CN103777752A (en) Gesture recognition device based on arm muscle current detection and motion sensor
RU2635632C1 (en) Method and system of intellectual bionic limb control
CN104107134A (en) Myoelectricity feedback based upper limb training method and system
CN107212883B (en) A kind of mechanical arm writing device and control method based on brain electric control
CN104997581B (en) Artificial hand control method and apparatus for driving EEG signals on the basis of facial expressions
CN112022619A (en) Multi-mode information fusion sensing system of upper limb rehabilitation robot
KR100504217B1 (en) Human-Machine Interface System and Method based on EMG
CN105138133A (en) Biological signal gesture recognition device and method
CN113208593A (en) Multi-modal physiological signal emotion classification method based on correlation dynamic fusion
CN113143676A (en) Control method of external limb finger based on brain-muscle-electricity cooperation
KR100994408B1 (en) Method and device for deducting pinch force, method and device for discriminating muscle to deduct pinch force
KR100488684B1 (en) Powered wheelchair interface method for the spinal cord injury person
CN116009703A (en) Gesture control display method and device of intelligent bionic hand, intelligent bionic hand and medium
CN114206292A (en) Hand function rehabilitation device with intention perception function
CN110232976B (en) Behavior identification method based on waist and shoulder surface myoelectricity measurement
CN114343679A (en) Surface electromyogram signal upper limb action recognition method and system based on transfer learning
CN111522435A (en) Mechanical arm interaction method based on surface electromyogram signal
CN111584033A (en) Brain-controlled intelligent rehabilitation system movement intention recognition system based on multilayer ordered network
CN212415731U (en) Hand motion function evaluation device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100628

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee