RU201260U1 - A device for recognizing gestures by detecting and analyzing muscle activity by electromyography - Google Patents

A device for recognizing gestures by detecting and analyzing muscle activity by electromyography Download PDF

Info

Publication number
RU201260U1
RU201260U1 RU2020125445U RU2020125445U RU201260U1 RU 201260 U1 RU201260 U1 RU 201260U1 RU 2020125445 U RU2020125445 U RU 2020125445U RU 2020125445 U RU2020125445 U RU 2020125445U RU 201260 U1 RU201260 U1 RU 201260U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
module
sensors
emg
gestures
electrodes
Prior art date
Application number
RU2020125445U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Булат Хафизович Айтбаев
Иван Валентинович Бородин
Сергей Александрович Лунев
Артем Александрович Ярыгин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Био Диджитал Технолоджи"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Био Диджитал Технолоджи" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Био Диджитал Технолоджи"
Priority to RU2020125445U priority Critical patent/RU201260U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU201260U1 publication Critical patent/RU201260U1/en

Links

Images

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
    • G06F3/014Hand-worn input/output arrangements, e.g. data gloves
    • 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
    • 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
    • G06F3/017Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02Neural networks
    • G06N3/08Learning methods

Abstract

Полезная модель относится к устройству для распознавания жестов путём обнаружения и анализа мышечной активности методом электромиографии. Техническим результатом является повышение точности и достоверности распознавания жестов. Устройство выполнено в виде эластичной ленты или браслета, носимое на предплечье, в котором размещены блок преобразования аналоговых сигналов от электромиографических датчиков, датчиков ЭМГ в цифровой код, инерционные датчики, источник питания, модуль управления внешними устройствами, подключенные к микроконтроллеру, обрабатывающему данные, запрограммированному по типу встроенной нейронной сети, на выходе которого формируется управляющий сигнал внешними объектами. Устройство дополнительно содержит модуль определения опорного электрода - датчика ЭМГ, имеющего наименьший уровень сигнала, в качестве датчиков ЭМГ используют датчики сопротивления, а регистрируют электрические сигналы мышечных сокращений между опорным электродом и электродами датчиков ЭМГ. 2 ил.The utility model relates to a device for gesture recognition by detecting and analyzing muscle activity by electromyography. The technical result is to improve the accuracy and reliability of gesture recognition. The device is made in the form of an elastic band or bracelet, worn on the forearm, which contains a block for converting analog signals from electromyographic sensors, EMG sensors to a digital code, inertial sensors, a power supply, a control module for external devices connected to a microcontroller that processes data, programmed by a type of built-in neural network, at the output of which a control signal is generated by external objects. The device additionally contains a module for determining a reference electrode - an EMG sensor having the lowest signal level, resistance sensors are used as EMG sensors, and electrical signals of muscle contractions between the reference electrode and the electrodes of the EMG sensors are recorded. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам ввода-вывода для взаимодействия пользователя с компьютером, а в частности к устройству для распознавания жестов, носимому человеко-машинному интерфейсу (ЧМИ, англ. Human-machine interface, HMI), основанному на регистрации электрических сигналов от сокращения мышц, методом поверхностной электромиографии.The utility model relates to input-output devices for user interaction with a computer, and in particular to a device for recognizing gestures, a wearable human-machine interface (HMI, English Human-machine interface, HMI), based on the registration of electrical signals from muscle contraction, by surface electromyography.

Поверхностная электромиография (ЭМГ) – это метод регистрации электрических сигналов, возникающих во время мышечных сокращений между заземлённым электродом и электродом датчика ЭМГ. Применение этого метода в специальных носимых человеком устройствах позволяет реализовать ЧМИ в виде жестового интерфейса, или миоинтерфейса, заменить им привычные устройства ввода-вывода механического воздействия, такие как компьютерная мышь, сенсорная панель, пульт дистанционного управления, и управлять различными объектами без физического прикосновения к ним. Такими объектами могут быть протезы, реабилитационные тренажёры, телефон, игрушка, летательный аппарат.Surface electromyography (EMG) is a method of recording electrical signals generated during muscle contractions between a grounded electrode and an EMG sensor. The use of this method in special wearable devices allows the HMI to be implemented in the form of a gesture interface, or myointerface, to replace the usual mechanical input-output devices, such as a computer mouse, touch panel, remote control, and control various objects without physically touching them. ... Such objects can be prostheses, rehabilitation simulators, a telephone, a toy, an aircraft.

Одним из вариантов такой конструкции может быть носимое на руке устройство ЧМИ в виде ленты-повязки или браслета, способного считывать электрические сигналы мышц, анализировать мышечную активность и распознавать жесты руки, превращая их в управляющие сигналы для различных устройств и технических объектов.One of the variants of this design can be an HMI device worn on the arm in the form of a bandage or bracelet, capable of reading electrical signals from muscles, analyzing muscle activity and recognizing hand gestures, converting them into control signals for various devices and technical objects.

Электрические сигналы мышц представляют собой аналоговый сигнал в виде достаточно хаотической последовательности импульсов небольшой амплитуды, до единиц милливольт, и не могут быть непосредственно использованы в качестве входящего сигнала для устройств ЧМИ.Muscle electrical signals represent an analog signal in the form of a rather chaotic sequence of pulses of small amplitude, up to millivolts, and cannot be directly used as an input signal for HMI devices.

Одним из ограничений обнаружения входящего сигнала от сокращения мышц является то, что датчики ЭMГ очень чувствительны к изменениям условий эксплуатации. На сигналы, генерируемые этими датчиками, могут влиять потоотделение кожи, количество волос и содержание жира в коже, влияние активности от других мышц, движения кожи по мышцам, электромагнитные помехи в окружающей среде и т.д.One of the limitations of detecting the incoming signal from muscle contraction is that EMG sensors are very sensitive to changes in operating conditions. The signals generated by these sensors can be influenced by sweating of the skin, the amount of hair and fat in the skin, the effects of activity from other muscles, movement of the skin through the muscles, electromagnetic interference in the environment, etc.

Для регистрации сигналов поверхностной ЭМГ применяют датчики ЭМГ двух типов: резистивные датчики ЭМГ и ёмкостные датчики ЭМГ. Электрод резистивного датчика ЭМГ обычно содержит пластину из электропроводящего материала, которая находится в прямом физическом контакте с кожей пользователя, в то время как электрод ёмкостного датчика ЭМГ обычно содержит пластину из электропроводящего материала, которая электрически изолирована от кожи пользователя, по крайней мере, одним тонким промежуточным слоем диэлектрического материала.Two types of EMG sensors are used to register surface EMG signals: resistive EMG sensors and capacitive EMG sensors. The electrode of a resistive EMG sensor typically contains a plate of electrically conductive material that is in direct physical contact with the user's skin, while the electrode of a capacitive EMG sensor typically contains a plate of electrically conductive material that is electrically isolated from the user's skin by at least one thin intermediate a layer of dielectric material.

Из уровня техники известны документы, в которых описано носимое устройство ЧМИ, включающее в себя улучшенные ёмкостные ЭМГ-датчики.There are documents in the art that describe a wearable HMI device including improved capacitive EMG sensors.

В заявке US 20 190 033 967 раскрыто преимущество ёмкостных датчиков ЭМГ.US 20 190 033 967 discloses the advantage of capacitive EMG sensors.

Предлагаемые улучшенные ёмкостные датчики ЭМГ обеспечивают повышение надёжности за счёт дополнительного диэлектрического слоя на основе керамики, которым покрыты пластины электродов датчика. Данный диэлектрический слой является барьером для защиты пластин электродов датчика от влаги на поверхности кожи, и, в то же время, выгодно способствует увеличению ёмкости между электродом датчика ЭМГ и телом пользователя, при этом он все ещё остаётся чувствительным к влаге. Ёмкостной датчик ЭМГ обязательно дополнительно включает в себя заземляющий электрод, поверхность которого не покрыта диэлектрическим слоем, этим он также отличается от резистивного датчика ЭМГ. The proposed improved capacitive EMG sensors provide increased reliability due to an additional dielectric layer based on ceramics, which covers the sensor electrode plates. This dielectric layer acts as a barrier to protect the sensor electrode plates from moisture on the skin surface, and at the same time, beneficially contributes to increasing the capacitance between the EMG sensor electrode and the user's body, while still being sensitive to moisture. The capacitive EMG sensor necessarily additionally includes a ground electrode, the surface of which is not covered with a dielectric layer, this also differs from the resistive EMG sensor.

Ёмкостная связь обеспечивает относительно высокое сопротивление между кожей и датчиком, и это может усложнить схему, необходимую для усиления обнаруженных сигналов ЭМГ, делая её более дорогой.Capacitive coupling provides a relatively high resistance between the skin and the sensor, and this can complicate the circuitry needed to amplify the detected EMG signals, making it more expensive.

В заявке US 20 180 344 195 раскрыто носимое ЭМГ-устройство, представляющее собой ЧМИ и включающее в себя такие ёмкостные ЭМГ-датчики, которые объединяют элементы традиционных ёмкостных и резистивных датчиков ЭМГ. Например, описаны ёмкостные датчики ЭМГ, которые адаптированы к резистивному соединению с кожей пользователя. При этом резистивная связь между электродом датчика и кожей потребителя гальванически изолирована от электрических цепей датчика конденсатором, включённым в электрическую цепь, соединяющую электроды датчика с усилителем. Сочетание резистивно связанного электрода с кожей и конденсатора обеспечивает соответствующие преимущества традиционных резистивных и ёмкостных конструкций датчиков ЭМГ при одновременном смягчении соответствующих недостатков каждого.US patent application US 20 180 344 195 discloses a wearable EMG device, which is an HMI and includes such capacitive EMG sensors that combine elements of traditional capacitive and resistive EMG sensors. For example, capacitive EMG sensors are described that are adapted to resistively couple to the user's skin. In this case, the resistive connection between the sensor electrode and the consumer's skin is galvanically isolated from the electrical circuits of the sensor by a capacitor included in the electrical circuit connecting the sensor electrodes with the amplifier. The combination of resistively coupled skin electrode and capacitor provides the corresponding advantages of traditional resistive and capacitive EMG sensor designs while mitigating the corresponding disadvantages of each.

Резистивная связь с кожей, реализуемая резистивным датчиком ЭМГ, обеспечивает относительно низкий импеданс между кожей и датчиком, по сравнению с ёмкостной связью, и это может значительно упростить схему, необходимую для усиления обнаруженных сигналов ЭМГ. Однако, поскольку резистивная связь является по существу гальванической, она может подать на схему усиления паразитное постоянное напряжение, приложенное к коже пользователя. Ёмкостные датчики усиления таким эффектом не обладают, так как гальванически изолируют цепи усиления от кожи. Оба этих эффекта потенциально влияют на качество обнаруженных сигналов ЭМГ. Очевидно, что ни один из типов поверхностных датчиков ЭМГ не является идеальным.Skin resistive coupling provided by a resistive EMG sensor provides a relatively low impedance between the skin and the sensor compared to capacitive coupling, and this can greatly simplify the circuitry required to amplify detected EMG signals. However, since the resistive coupling is essentially galvanic, it can supply the amplification circuit with a parasitic DC voltage applied to the user's skin. Capacitive gain sensors do not have this effect, since they galvanically isolate the amplification circuit from the skin. Both of these effects potentially affect the quality of the EMG signals detected. Obviously, no type of surface EMG sensor is ideal.

Поэтому наравне с задачей усовершенствования датчиков ЭМГ необходимы и другие приёмы, направленные на создание устройства, способного выделить полезный сигнал из уровня шумов. Therefore, along with the task of improving EMG sensors, other methods are needed to create a device capable of separating a useful signal from the noise level.

На отношение сигнал/шум существенно влияют такие факторы, как положение электродов на теле человека, плотность прижатия электродов к коже, шумы элементов микросхем, неверная интерпретация посылаемых мышцами электрических сигналов.The signal-to-noise ratio is significantly influenced by such factors as the position of the electrodes on the human body, the density of pressing the electrodes to the skin, the noise of microcircuit elements, and the incorrect interpretation of electrical signals sent by the muscles.

В патенте US 9 299 248 описано устройство управления мышцами на основе сигналов ЭМГ, в котором применены комбинации из различных типов датчиков: ёмкостных датчиков ЭМГ, инерционных и вибрационных датчиков для управления объектами с помощью жестов. Дополнительные датчики являются механическими, не оказывают влияния на сигнал, и могут обеспечить надёжное управление. Устройство представляет собой носимую на руке растягивающуюся полосу, которая способна оставаться в стационарном положении на предплечье пользователя. Полоса содержит в себе комбинации различных типов датчиков, приспособленных для обнаружения множества жестов, выполняемых пользователем. Обнаруженные пользовательские жесты, полученные по результатам анализа сигналов от датчиков, обрабатываются, после чего генерируется управляющий сигнал, позволяющий пользователю взаимодействовать с подключённым управляемым устройством. Устройство содержит также модуль для фильтрации и обработки сигналов, полученных от датчиков, аналого-цифровой преобразователь для преобразования аналогового сигнала в цифровой, калибровочный модуль с подпрограммой для калибровки, и блок обработки, выполненный с возможностью распознавания жестов пользователя по результатам анализа обработанных сигналов ёмкостных ЭМГ-датчиков, инерционных и вибрационных датчиков.US Pat. No. 9,299,248 describes an EMG-based muscle control device that uses combinations of different types of sensors: capacitive EMG sensors, inertial and vibration sensors to control objects using gestures. Additional sensors are mechanical, do not affect the signal, and can provide reliable control. The device is a hand-worn stretch band that is capable of remaining stationary on the user's forearm. The strip contains combinations of different types of sensors adapted to detect a variety of gestures performed by the user. The detected user gestures obtained from the analysis of signals from the sensors are processed, after which a control signal is generated that allows the user to interact with the connected controlled device. The device also contains a module for filtering and processing signals received from sensors, an analog-to-digital converter for converting an analog signal into a digital one, a calibration module with a subroutine for calibration, and a processing unit capable of recognizing user gestures based on the results of analyzing processed signals from capacitive EMGs. sensors, inertial and vibration sensors.

Ёмкостные датчики ЭМГ не требуют непосредственного контакта с кожей пользователя, и поэтому более устойчивы к изменениям сигнала, которые характерны для резистивных датчиков, но при этом ёмкостная связь обеспечивает относительно высокое сопротивление между кожей и датчиком, и для усиления сигнала каждый такой датчик должен быть дополнительно снабжён усилителем и дополнительным заземлённым электродом. Это усложняет устройство, делая схему усиления более дорогой, кроме того, уменьшается полезная площадь электродов для снятия сигналов поверхностной ЭМГ, т.к. необходимо иметь на датчике три электрода, а именно, два сигнальных электрода и заземлённый электрод.Capacitive EMG sensors do not require direct contact with the user's skin, and therefore are more resistant to signal changes that are characteristic of resistive sensors, but capacitive coupling provides a relatively high resistance between the skin and the sensor, and to amplify the signal, each such sensor must be additionally equipped amplifier and additional grounded electrode. This complicates the device, making the amplification circuit more expensive; in addition, the useful area of the electrodes for removing the surface EMG signals is reduced, since it is necessary to have three electrodes on the sensor, namely, two signal electrodes and a grounded electrode.

Подготовка и предварительная настройка устройства к работе путём правильного предварительного размещения датчиков и точной калибровки, желательно в автоматическом режиме, способствуют возможности получения наилучшего отношения сигнал/шум.Preparing and pre-setting the device for operation through correct pre-placement of sensors and accurate calibration, preferably in automatic mode, contributes to the possibility of obtaining the best signal-to-noise ratio.

Этот уровень техники известен из патента US 8170 656, в котором описан носимый электромиографический контроллер, который включает в себя множество ёмкостных датчиков ЭМГ, и обеспечивает проводной или беспроводной человеко-машинный интерфейс для взаимодействия с вычислительными системами и подключёнными устройствами с помощью электрических сигналов, генерируемых конкретными движениями мышц пользователя. Измерение и интерпретация электрических сигналов, генерируемых мышцами, осуществляется после автоматизированного процесса самокалибровки и позиционной локализации, путём выборки сигналов от датчиков ЭМГ. При надевании носимый электромиографический контроллер занимает приблизительное положение на поверхности кожи пользователя. Затем пользователю предоставляются инструкции или подаются автоматические сигналы для точной настройки размещения носимого электромиографического контроллера, а также электродов или датчиков контроллера. Изделие контроллера может иметь вид нарукавной повязки, наручных часов или быть предметом одежды, имеющей множество интегрированных сенсорных узлов на основе ЭМГ и связанную с ними электронику.This prior art is known from US Pat. No. 8,170,656, which describes a wearable electromyographic controller that includes a plurality of capacitive EMG sensors and provides a wired or wireless human-machine interface for interacting with computing systems and connected devices using electrical signals generated by specific movements of the user's muscles. Measurement and interpretation of electrical signals generated by muscles is carried out after an automated process of self-calibration and positional localization, by sampling signals from EMG sensors. When donned, the wearable electromyography controller is positioned on the user's skin surface. The user is then instructed or given automatic signals to fine-tune the placement of the wearable electromyography controller and the controller electrodes or sensors. The controller article may be in the form of an armband, a wristwatch, or a garment having a plurality of integrated EMG sensor assemblies and associated electronics.

Чтобы найти оптимальное местоположение носимого контроллера и проверить точность размещения датчиков, пользователь производит калибровку. Во время калибровки выполняются определённые жесты. После калибровки пользователю может быть дано указание подвинуть или переместить электроды вручную для того, чтобы обеспечить распознавание жестов. Ручное, а возможно неоднократное, изменение местоположения электродов не совсем удобно. В этом устройстве так же используются ёмкостные датчики, преимущество которых заключается в отсутствии прямого контакта с кожей.The user calibrates to find the optimal location for the wearable controller and to verify the accuracy of the placement of the sensors. Certain gestures are performed during calibration. Once calibrated, the user may be instructed to move or move the electrodes manually to provide gesture recognition. Manual, and possibly repeated, change in the location of the electrodes is not entirely convenient. This device also uses capacitive sensors, the advantage of which is that there is no direct contact with the skin.

Однако, в связи с тем, что потенциалы и токи на поверхности кожи очень малы, а кроме того, в окружающей среде присутствует большое количество помех в виде электромагнитных шумов, влияющих на измерение потенциала бесконтактным способом, точность распознавания при дистанционном расположении датчиков сравнима с классическими датчиками сопротивления, расположенными на поверхности кожи.However, due to the fact that the potentials and currents on the skin surface are very small, and in addition, there is a large amount of interference in the environment in the form of electromagnetic noise, which affects the measurement of the potential in a non-contact way, the recognition accuracy with a remote location of the sensors is comparable to classical sensors resistance located on the surface of the skin.

Таким образом, с учетом достоинств и недостатков устройств, известных из уровня техники, задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является разработка устройства для распознавания жестов путём обнаружения и анализа мышечной активности методом электромиографии, носимого на руке, повышение достоверности распознавания жестов обеспечивающей точность передаваемой команды на управляемый объект. Thus, taking into account the advantages and disadvantages of devices known from the prior art, the task to be solved by the present utility model is to develop a device for recognizing gestures by detecting and analyzing muscle activity by electromyography, worn on the arm, increasing the reliability of gesture recognition, ensuring accuracy the transmitted command to the managed object.

Техническим результатом, достигаемым приведённой совокупностью существенных признаков, является упрощение устройства, повышение точности и достоверности распознавания жестов за счёт снижения влияния уровня шумов на сигнал электрической мышечной активности. The technical result achieved by the above set of essential features is to simplify the device, increase the accuracy and reliability of gesture recognition by reducing the effect of the noise level on the signal of electrical muscle activity.

Указанный технический результат, при осуществлении полезной модели, достигается за счёт того, что устройство для распознавания жестов путем обнаружения мышечной активности методом электромиографии, выполненное в виде эластичной ленты или браслета, носимое на предплечье, в котором размещены блок преобразования аналоговых сигналов в цифровой код, включающий последовательно соединённые электроды датчиков ЭМГ, фильтры низких частот и аналого-цифровой преобразователь с усилителем, инерционные датчики, источник питания, модуль управления внешними устройствами, подключенные к микроконтроллеру, обрабатывающему данные и запрограммированному по типу встроенной нейронной сети, который содержит модуль калибровки с подстройкой встроенной нейронной сети, подключённые к нему модуль хранения фиксированного набора заранее заданных жестов пользователя и обучающий модуль в виде памяти процесса обучения для адаптации устройства к определенному жесту из фиксированного набора, а выход модуля калибровки соединен обратной связью для осуществления подстройки нейронной сети с входом обучающего модуля, а также и входом модуля распознавания, который на основе предварительной обработки информации от датчиков ЭМГ, инерционных датчиков и команд модуля хранения фиксированного набора жестов пользователя, генерирует сигнал, который несет информацию о жесте, сравнивает его с информацией от набора жестов, поступающей из памяти обучающего модуля и формирует на выходе управляющий сигнал, причем выход модуля распознавания соединён со входом модуля управления внешними устройствами, микроконтроллер дополнительно содержит модуль определения опорного электрода, датчика ЭМГ, имеющего наименьший уровень сигнала, при этом модуль определения опорного электрода соединен с выходом АЦП и с выходом модуля хранения фиксированного набора заранее заданных жестов пользователя, который для расширения функциональных возможностей устройства, дополнительно имеет обратную связь с модулем калибровки с подстройкой нейронной сети, в качестве датчиков ЭМГ используют датчики сопротивления, а регистрируют электрические сигналы мышечных сокращений между опорным электродом и электродами датчиков ЭМГ.The specified technical result, in the implementation of the utility model, is achieved due to the fact that a device for recognizing gestures by detecting muscle activity by electromyography, made in the form of an elastic band or bracelet, worn on the forearm, in which a unit for converting analog signals into a digital code is located, including series-connected electrodes of EMG sensors, low-pass filters and an analog-to-digital converter with an amplifier, inertial sensors, a power supply, a module for controlling external devices connected to a microcontroller that processes data and is programmed according to the type of an embedded neural network, which contains a calibration module with adjustment of the built-in neural networks connected to it a module for storing a fixed set of predefined user gestures and a training module in the form of a memory of the learning process for adapting the device to a certain gesture from a fixed set, and exiting d of the calibration module is connected by feedback to adjust the neural network with the input of the training module, as well as the input of the recognition module, which, based on preliminary processing of information from EMG sensors, inertial sensors and commands from the storage module for a fixed set of user gestures, generates a signal that carries information about a gesture, compares it with the information from a set of gestures coming from the memory of the training module and generates a control signal at the output, and the output of the recognition module is connected to the input of the external device control module, the microcontroller additionally contains a module for determining the reference electrode, EMG sensor having the lowest signal level , while the reference electrode determination module is connected to the output of the ADC and to the output of the storage module for a fixed set of predetermined user gestures, which additionally has feedback with the user to expand the functionality of the device. By means of a calibration module with neural network adjustment, resistance sensors are used as EMG sensors, and electrical signals of muscle contractions are recorded between the reference electrode and the electrodes of the EMG sensors.

Резистивная связь с кожей, реализуемая резистивным датчиком ЭМГ, обеспечивает относительно низкий импеданс по сравнению с ёмкостной связью, что значительно упрощает схему усиления обнаруженных сигналов ЭМГ. Схема также упрощается за счёт отсутствия необходимости использования опорного с нулевым потенциалом электрода в составе каждого датчика, так как опорным электродом становится любой резистивный датчик, местоположение которого определено в начале работы устройства и соответствует позиции над локтевой или лучевой костью.Resistive coupling to the skin, implemented by a resistive EMG sensor, provides a relatively low impedance compared to capacitive coupling, which greatly simplifies the amplification of the detected EMG signals. The circuit is also simplified due to the absence of the need to use a reference electrode with zero potential as part of each sensor, since any resistive sensor becomes a reference electrode, the location of which is determined at the beginning of the device operation and corresponds to the position above the ulna or radius.

В процессе разработки устройства, экспериментально было определено количество электродов, размещаемым на носимом устройстве, которое даёт оптимальный и достаточный вклад в улучшение распознавания жестов. Количество электродов, с учётом их размера и размеров предплечья у различных людей, составляет не менее 6 и не более 10. Меньшее количество электродов будет давать недостаточно информации, что снизит точность и достоверность распознавания жестов, а количество электродов больше 10 повлечёт увеличение затрат на обработку данных и будет избыточным, так как сигналы от рядом расположенных электродов будут коррелировать друг с другом.During the development of the device, the number of electrodes placed on the wearable device was experimentally determined, which gives an optimal and sufficient contribution to improving gesture recognition. The number of electrodes, taking into account their size and forearm sizes in different people, is at least 6 and no more than 10. A smaller number of electrodes will give insufficient information, which will reduce the accuracy and reliability of gesture recognition, and the number of electrodes more than 10 will entail an increase in data processing costs and will be redundant, since the signals from adjacent electrodes will correlate with each other.

При выборе оптимального количества электродов, в пределах заявленного, все электроды участвуют в измерениях. По сравнению с прототипом появляется возможность сделать каждый электрод большей площади, как за счёт выбора оптимального количества электродов, так и за счёт отсутствия дополнительного опорного электрода в каждом резистивном датчике ЭМГ, в результате чего может быть уменьшено переходное сопротивление контакта «электрод-кожа», и тем самым повышено отношение сигнал/шум, точность и достоверность распознавания жестов.When choosing the optimal number of electrodes, within the declared range, all electrodes are taken into account. Compared to the prototype, it becomes possible to make each electrode of a larger area, both due to the choice of the optimal number of electrodes, and due to the absence of an additional reference electrode in each resistive EMG sensor, as a result of which the transition resistance of the "electrode-skin" contact can be reduced, and thereby increasing the signal-to-noise ratio, accuracy and reliability of gesture recognition.

Обратная связь модуля калибровки и подстройки нейронной сети с модулем хранения фиксированного набора заранее заданных жестов пользователя, позволяет расширить функциональные возможностей устройства и использовать его людям с ограниченными возможностями, у которых плохо или совсем не действует часть мышц.The feedback of the neural network calibration and adjustment module with the storage module for a fixed set of predetermined user gestures makes it possible to expand the functionality of the device and use it for people with disabilities who have poor or no muscle function at all.

Полезная модель иллюстрируется приведённым ниже примером реализации и фигурами чертежей, на которых представлены:The utility model is illustrated by the example of implementation given below and figures of drawings, which show:

Фиг. 1 – Блок-схема устройства для распознавания жестов.FIG. 1 - Block diagram of a gesture recognition device.

Фиг. 2 – Функциональная схема, иллюстрирующая подготовку к работе и работу устройства для распознавания жестов.FIG. 2 - Functional diagram illustrating the preparation and operation of the gesture recognition device.

В устройстве, выполненном в виде эластичной ленты или браслета 1, носимом на предплечье, размещены электроды датчиков ЭМГ 2. Электродами датчиков ЭМГ 2 снимаются с мышц на поверхности кожи сигналы, которые поступают на фильтры нижних частот 3, которые отсекают частоты выше 1,5 кГц, т.к. в высокочастотной области нет полезной информации для распознавания жестов. После фильтров нижних частот 3 сигналы поступают в аналого-цифровой преобразователь, АЦП 4. С помощью АЦП 4 сигналы с электродов датчиков ЭМГ усиливаются, а затем дополнительно фильтруются фильтром верхних частот, для отсечения частот ниже 10 Гц, где так же нет полезной информации, и преобразуются в цифровой вид. Цифровой сигнал поступает в микроконтроллер 5, который и служит для обработки сигналов датчиков ЭМГ и распознавания жестов с помощью встроенной нейронной сети.In the device, made in the form of an elastic band or bracelet 1, worn on the forearm, electrodes of EMG 2 sensors are placed. Electrodes of EMG 2 sensors remove signals from the muscles on the skin surface that are fed to low-pass filters 3, which cut off frequencies above 1.5 kHz since there is no useful information for gesture recognition in the high frequency region. After the low-pass filters 3, the signals go to the analog-to-digital converter, ADC 4. With the help of the ADC 4, the signals from the electrodes of the EMG sensors are amplified, and then additionally filtered by a high-pass filter, to cut off frequencies below 10 Hz, where there is also no useful information, and converted to digital form. The digital signal enters the microcontroller 5, which is used to process signals from EMG sensors and recognize gestures using a built-in neural network.

Источник питания 6, который может содержать в своём составе аккумулятор, осуществляет питание устройства и преобразует входное напряжение в необходимый для работы устройства набор напряжений. Устройство содержит инерционные датчики 7: гироскоп, акселерометр, служащие для получения дополнительной информации о возможных движениях руки пользователя и для активации режима энергосбережения. Устройство может передавать управляющий сигнал на внешние устройства с помощью модуля управления внешними устройствами 8 посредством интерфейсов Bluetooth, USB или др. Power supply 6, which may contain a battery, supplies power to the device and converts the input voltage into a set of voltages required for the operation of the device. The device contains 7 inertial sensors: gyroscope, accelerometer, which serve to obtain additional information about possible movements of the user's hand and to activate the power saving mode. The device can transmit a control signal to external devices using the external device control module 8 via Bluetooth, USB or other interfaces.

В состав микроконтроллера 5, Фиг.2, входят: модуль определения опорного электрода датчика ЭМГ 9, который при одевании браслета занимает положение над костью и имеет нулевой потенциал, модуль хранения фиксированного набора заранее заданных жестов пользователя 10, который служит для передачи пользователю информации о выполнении определенных жестов в количестве от 5 до 7 жестов, модуля калибровки с подстройкой встроенной нейронной сети 11, обучающий модуль 12. The microcontroller 5, Fig. 2, includes: a module for determining the reference electrode of the EMG sensor 9, which, when putting on the bracelet, occupies a position above the bone and has a zero potential, a storage module for a fixed set of predetermined user gestures 10, which serves to transmit information to the user about performance certain gestures in the amount of 5 to 7 gestures, a calibration module with adjustment of the built-in neural network 11, training module 12.

В памяти обучающего модуля 12 записаны усреднённые коэффициенты нейронной сети, обученной на данных от 20 человек. Процесс обучения необходим, он заключается в адаптации устройства к конкретным движениям рук пользователя из фиксированного набора заранее заданных жестов. Подключают процесс обучения для адаптации устройства, чтобы устройство отвечало нужными реакциями на определённые внешние воздействия. Модуль распознавания 13.The memory of the training module 12 contains the averaged coefficients of a neural network trained on data from 20 people. The learning process is necessary; it consists in adapting the device to specific movements of the user's hands from a fixed set of predefined gestures. The learning process is connected to adapt the device so that the device responds with the necessary responses to certain external influences. Recognition module 13.

Описание предварительной настройки устройства и его работы ведётся по поясняющей функциональной схеме Фиг.2.The description of the preliminary setting of the device and its operation is carried out according to the explanatory functional diagram of Fig. 2.

Пользователь надевает устройство, например, браслет на предплечье, таким образом, чтобы один из электродов датчиков ЭМГ 2 располагался над локтевой или лучевой костью.The user puts on the device, for example, a bracelet, on the forearm, so that one of the electrodes of the EMG 2 sensors is located above the ulna or radius.

После того, как устройство закреплено на руке, пользователь включает устройство, либо подаёт команду о готовности с внешнего устройства, например, с телефона, ноутбука.After the device is fixed on the hand, the user turns on the device, or gives a ready command from an external device, for example, from a phone, laptop.

После приёма команды в устройстве начинает работать модуль хранения фиксированного набора заранее заданных жестов пользователя 10 в режиме совместной работы с модулем определения опорного электрода датчиков ЭМГ 9. Даются указания пользователю о том, какой жест или жесты необходимо выполнить, например, пять сжатий в кулак с интервалом в пять секунд. Эти указания могут быть даны, например, с помощью информации на экране внешнего устройства телефона, ноутбука. Во время выполнения жестов пользователем начинает работать модуль определения опорного электрода датчика ЭМГ 9, чтобы определить, какой электрод из установленных на браслете датчиков ЭМГ общим количеством от 6 до 10, располагается над костью. Во время выполнения жестов устройство оценивает с какого электрода поступает наименьший по уровню сигнал и делает вывод о том, что данный электрод является опорным и располагается над костью. Для уточнения положения также могут анализироваться данные с инерционных датчиков: акселерометра, гироскопа. Когда таким образом устройство выбирает опорный электрод, то повышается амплитуда сигнала, а, следовательно, улучшается отношение сигнал/шум. Кроме этого повышается удобство для пользователя, так как ему не надо подбирать размещение браслет на предплечье в определённом положении, а достаточно выполнить лишь одно условие – один из электродов должен находиться над костью чуть ниже локтя.After receiving the command in the device, the storage module for a fixed set of predetermined gestures of the user 10 begins to work in the mode of joint operation with the module for determining the reference electrode of the EMG sensors 9. Instructions are given to the user about which gesture or gestures must be performed, for example, five clenches into a fist at intervals in five seconds. These instructions can be given, for example, using information on the screen of an external device of a telephone, laptop. While the user is making gestures, the module for determining the reference electrode of the EMG sensor 9 starts to work to determine which electrode of the EMG sensors installed on the bracelet in total from 6 to 10 is located above the bone. During gestures, the device evaluates from which electrode the smallest signal is received and concludes that this electrode is a reference and is located above the bone. To clarify the position, data from inertial sensors can also be analyzed: accelerometer, gyroscope. When the device selects the reference electrode in this way, the signal amplitude increases and hence the signal-to-noise ratio improves. In addition, the convenience for the user increases, since he does not need to select the placement of the bracelet on the forearm in a certain position, but it is enough to fulfill only one condition - one of the electrodes must be above the bone just below the elbow.

После того, как устройство определит какой электрод является опорным, начинает работать модуль калибровки с подстройкой встроенной нейронной сети 11, с модулем хранения фиксированного набора пользовательских жестов 10. Пользователю даются указания, какие жесты необходимо выполнить, например, 5 сгибов ладони вправо, 5 сгибов ладони влево. After the device determines which electrode is the reference, the calibration module begins to work with the adjustment of the built-in neural network 11, with the storage module for a fixed set of user gestures 10. The user is given instructions which gestures should be performed, for example, 5 folds of the palm to the right, 5 folds of the palm to the left.

Модуль 11 сравнивает сигналы с датчиков ЭМГ 2 и с инерционных датчиков 7 с данными, которые поступают из памяти учебного модуля 12, после чего выдаёт сигнал о соответствии или несоответствии данных, а также о необходимости подстройки встроенной нейронной сети. Модуль 11 обеспечивает вычисление новых коэффициентов и запись их в память учебного модуля 12. Module 11 compares signals from EMG 2 sensors and from inertial sensors 7 with data that come from the memory of training module 12, after which it issues a signal about the correspondence or inconsistency of the data, as well as the need to adjust the built-in neural network. Module 11 provides the calculation of new coefficients and their recording in the memory of the training module 12.

После окончания калибровки устройство готово к работе и начинает работать модуль распознавания 13. Он анализирует сигналы с датчиков ЭМГ, а также инерционных датчиков 7, команд модуля 10 и с помощью памяти учебного модуля 12 распознаёт выполненный пользователем жест с помощью встроенной нейронной сети, а затем выдаёт сигнал управления на модуль управления внешними устройствами 8, который передает команду управления на внешний управляемый объект или устройство. Модуль 8 может быть представлен одним или несколькими беспроводными интерфейсами передачи данных, Wi-Fi, Bluetooth или другими, или, при необходимости, проводным интерфейсом. Внешним управляемым устройством может являться протез, телефон, компьютер, игрушка, летательный аппарат и т.д.After the end of the calibration, the device is ready for operation and recognition module 13 begins to work. It analyzes signals from EMG sensors, as well as inertial sensors 7, commands from module 10 and, using the memory of training module 12, recognizes the gesture performed by the user using the built-in neural network, and then issues a control signal to the external devices control module 8, which transmits a control command to an external controlled object or device. Module 8 can be represented by one or more wireless interfaces for data transmission, Wi-Fi, Bluetooth or others, or, if necessary, a wired interface. An externally controlled device can be a prosthesis, telephone, computer, toy, aircraft, etc.

В устройстве имеется возможность работы пользователей с ограниченными возможностями, у которых по причине хирургических последствий плохо или совсем не действует часть мышц. Для этого, если различимые жесты из стандартного набора пользователь сделать не сможет, эти жесты назначаются из имеющегося общего набора жестов, в количестве от 5 до 7 и различимых друг от друга. The device has the ability to work for users with disabilities, who, due to surgical consequences, have poor or no muscle function at all. For this, if the user cannot make distinguishable gestures from the standard set, these gestures are assigned from the available common set of gestures, in the amount from 5 to 7 and distinguishable from each other.

Когда во время работы модуля калибровки 11 происходит сравнение сигналов с датчиков ЭМГ, инерционных датчиков с данными, которые передаются из памяти учебного модуля 12 с некоторых электродов ЭМГ 2 сигнал практически отсутствует и этим сильно отличается от данных, хранящихся в учебном модуле 12, подстройка коэффициентов и передаче сигнала на модуль распознавания 13 не происходит, а происходит передача сигнала по обратной связи с модуля калибровки 11 на модуль хранения фиксированного набора жестов 10 и выбор другого жеста, который будет выполняться следующим.When, during the operation of the calibration module 11, the signals from the EMG sensors, inertial sensors are compared with the data transmitted from the memory of the training module 12 from some electrodes of the EMG 2, the signal is practically absent and this is very different from the data stored in the training module 12, the adjustment of the coefficients and the signal is not transmitted to the recognition module 13, but a feedback signal is transmitted from the calibration module 11 to the storage module of the fixed set of gestures 10 and another gesture is selected to be performed next.

Таким образом, возможна замена 3-5 жестов из обучающего модуля 12 на жесты из фиксированного набора, заранее заданных жестов пользователя модуля 10. Далее, аналогично описанному выше, если в модуле калибровки 11 происходит сравнение сигналов с датчиков с данными, учебного модуля 12 и результат выше порога срабатывания, происходит выдача сигнал на подстройку коэффициентов нейронной сети в учебном модуле 12. После окончания калибровки устройство готово к работе и начинает работать модуль распознавания 13.Thus, it is possible to replace 3-5 gestures from the training module 12 with gestures from a fixed set of predefined gestures of the user of module 10. Further, similarly to the above, if the calibration module 11 compares signals from sensors with data, training module 12 and the result above the triggering threshold, a signal is issued to adjust the neural network coefficients in the training module 12. After the calibration is completed, the device is ready for operation and the recognition module 13 starts working.

Электроды ЭМГ представляют собой металлические пластины, изготовленные из медицинской стали либо другого металла, заключённые в пластиковый корпус. Для использования дифференциальных сигналов на входе АЦП 4 используются два электрода – положительный и отрицательный, которые представляют собой две металлические пластины. Два электрода составляют один сигнальный датчик ЭМГ. Эти металлические пластины в датчике соединены пайкой или механически с помощью проводов или гибкой печатной платы с платой миоинтерфейса. EMG electrodes are metal plates made of medical steel or other metal, enclosed in a plastic case. To use differential signals at the input of ADC 4, two electrodes are used - positive and negative, which are two metal plates. Two electrodes make up one EMG signal sensor. These metal plates in the sensor are connected by soldering or mechanically using wires or flexible printed circuit board to the myointerface board.

Настоящее устройство может быть изготовлено с использованием современной радиоэлектронной элементной базы и программного обеспечения. В качестве АЦП в устройстве можно использовать АЦП фирмы Texas Instruments семейства ADS1299 или другой с похожими характеристиками. Микроконтроллер в устройстве можно использовать фирмы STMicroelectronics семейства STM32F405 или другой с лучшими характеристиками.This device can be manufactured using modern electronic components and software. As an ADC in the device, you can use an ADC from Texas Instruments of the ADS1299 family or another with similar characteristics. The microcontroller in the device can be used by STMicroelectronics of the STM32F405 family or another with better characteristics.

Из приведённого примера реализации видно, что полезная модель представляет собой простое устройство, произвольно одетое на предплечье чуть ниже локтя, в котором использованы традиционные датчики сопротивления, оптимальный автоматический режим предварительной настройки, обеспечивающий получение достоверной информации для распознавания жестов, используемых для дистанционного управления различными устройствами.It can be seen from the given example of implementation that the utility model is a simple device, randomly dressed on the forearm just below the elbow, in which traditional resistance sensors are used, an optimal automatic presetting mode that provides reliable information for recognizing gestures used for remote control of various devices.

Claims (1)

Устройство для распознавания жестов путем обнаружения мышечной активности методом электромиографии, выполненное в виде эластичной ленты или браслета, носимое на предплечье, в котором размещены блок преобразования аналоговых сигналов в цифровой код, включающий последовательно соединённые электроды датчиков ЭМГ, фильтры низких частот и аналого-цифровой преобразователь с усилителем, инерционные датчики, источник питания, модуль управления внешними устройствами, подключенные к микроконтроллеру, обрабатывающему данные и запрограммированному по типу встроенной нейронной сети, который содержит модуль калибровки с подстройкой встроенной нейронной сети, подключённые к нему модуль хранения фиксированного набора заранее заданных жестов пользователя и обучающий модуль в виде памяти процесса обучения для адаптации устройства к определенному жесту из фиксированного набора, а выход модуля калибровки соединен обратной связью для осуществления подстройки нейронной сети с входом обучающего модуля, а также входом модуля распознавания, который на основе предварительной обработки информации от датчиков ЭМГ, инерционных датчиков и команд модуля хранения фиксированного набора жестов пользователя, генерирует сигнал, который несет информацию о жесте, сравнивает его с информацией от набора жестов, поступающей из памяти обучающего модуля и формирует на выходе управляющий сигнал, причем выход модуля распознавания соединён со входом модуля управления внешними устройствами, отличающийся тем, что, микроконтроллер дополнительно содержит модуль определения опорного электрода датчика ЭМГ, имеющего наименьший уровень сигнала, при этом модуль определения опорного электрода соединен с выходом АЦП и с выходом модуля хранения фиксированного набора заранее заданных жестов пользователя, который дополнительно имеет обратную связь с модулем калибровки с подстройкой нейронной сети, в качестве датчиков ЭМГ используют датчики сопротивления, а регистрируют электрические сигналы мышечных сокращений между опорным электродом и электродами датчиков ЭМГ.A device for recognizing gestures by detecting muscle activity by electromyography, made in the form of an elastic band or bracelet, worn on the forearm, which houses a block for converting analog signals into a digital code, including series-connected electrodes of EMG sensors, low-frequency filters and an analog-to-digital converter with amplifier, inertial sensors, a power supply, a module for controlling external devices connected to a microcontroller that processes data and programmed as an embedded neural network, which contains a calibration module with tuning an embedded neural network, a storage module for a fixed set of predefined user gestures and a training module connected to it a module in the form of a memory of the learning process for adapting the device to a certain gesture from a fixed set, and the output of the calibration module is connected by feedback to adjust the neural network to the input of the training module, as well as the same input of the recognition module, which, on the basis of preliminary processing of information from EMG sensors, inertial sensors and commands of the storage module for a fixed set of user gestures, generates a signal that carries information about the gesture, compares it with information from the set of gestures coming from the memory of the training module and generates at the output a control signal, and the output of the recognition module is connected to the input of the external device control module, characterized in that the microcontroller additionally contains a module for determining the reference electrode of the EMG sensor having the lowest signal level, while the module for determining the reference electrode is connected to the output of the ADC and to the output storage module for a fixed set of predetermined user gestures, which additionally has feedback with the calibration module with adjustment of the neural network, resistance sensors are used as EMG sensors, and electrical signals of muscle contractions are recorded between the reference electrode and electrodes of EMG sensors.
RU2020125445U 2020-07-31 2020-07-31 A device for recognizing gestures by detecting and analyzing muscle activity by electromyography RU201260U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125445U RU201260U1 (en) 2020-07-31 2020-07-31 A device for recognizing gestures by detecting and analyzing muscle activity by electromyography

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125445U RU201260U1 (en) 2020-07-31 2020-07-31 A device for recognizing gestures by detecting and analyzing muscle activity by electromyography

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU201260U1 true RU201260U1 (en) 2020-12-08

Family

ID=73727602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020125445U RU201260U1 (en) 2020-07-31 2020-07-31 A device for recognizing gestures by detecting and analyzing muscle activity by electromyography

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU201260U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8170656B2 (en) * 2008-06-26 2012-05-01 Microsoft Corporation Wearable electromyography-based controllers for human-computer interface
US9299248B2 (en) * 2013-02-22 2016-03-29 Thalmic Labs Inc. Method and apparatus for analyzing capacitive EMG and IMU sensor signals for gesture control
US20170312576A1 (en) * 2016-04-02 2017-11-02 Senthil Natarajan Wearable Physiological Sensor System for Training and Therapeutic Purposes
RU2635632C1 (en) * 2016-12-14 2017-11-14 Общество с ограниченной ответственностью "Бионик Натали" Method and system of intellectual bionic limb control
RU2683859C1 (en) * 2017-12-27 2019-04-02 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Би-оН ЭМГ" Method and system for controlling electronic devices by electromyographic reading device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8170656B2 (en) * 2008-06-26 2012-05-01 Microsoft Corporation Wearable electromyography-based controllers for human-computer interface
US9299248B2 (en) * 2013-02-22 2016-03-29 Thalmic Labs Inc. Method and apparatus for analyzing capacitive EMG and IMU sensor signals for gesture control
US20170312576A1 (en) * 2016-04-02 2017-11-02 Senthil Natarajan Wearable Physiological Sensor System for Training and Therapeutic Purposes
RU2635632C1 (en) * 2016-12-14 2017-11-14 Общество с ограниченной ответственностью "Бионик Натали" Method and system of intellectual bionic limb control
RU2683859C1 (en) * 2017-12-27 2019-04-02 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Би-оН ЭМГ" Method and system for controlling electronic devices by electromyographic reading device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3411772B1 (en) Wearable controller for wrist
US9299248B2 (en) Method and apparatus for analyzing capacitive EMG and IMU sensor signals for gesture control
EP2678757B1 (en) Gesture recognition system
US5638092A (en) Cursor control system
Milosevic et al. Design challenges for wearable EMG applications
CN103777752A (en) Gesture recognition device based on arm muscle current detection and motion sensor
WO2016135718A1 (en) Closed loop feedback interface for wearable devices
US11281301B2 (en) Wearable controller for wrist
RU2683859C1 (en) Method and system for controlling electronic devices by electromyographic reading device
CN103800003A (en) ECG detection method and detector
KR101307515B1 (en) Apparatus for sensing bio-signal and method thereof
CN106155300A (en) A kind of based on myoelectricity stream and the human-computer interaction device of multi-sensor cooperation effect and using method
Zhu et al. A wearable, high-resolution, and wireless system for multichannel surface electromyography detection
RU201260U1 (en) A device for recognizing gestures by detecting and analyzing muscle activity by electromyography
JP2012123624A (en) Information input device and information input method
Gupta et al. sEMG interface design for locomotion identification
US10912512B2 (en) System and method for muscle movements detection
CN111565637A (en) Human body action and position sensing, identification and analysis based on wearable pressure sensor array
Cardona et al. Impact of diverse aspects in user-prosthesis interfaces for myoelectric upper-limb prostheses
US11592901B2 (en) Control device and control method for robot arm
Carrino et al. Gesture segmentation and recognition with an EMG-based intimate approach-an accuracy and usability study
Dev et al. Performance analysis of classifiers for EMG signal of different hand movements
WO2017204694A1 (en) Hardware and software complex for controlling prosthesis of upper limbs
Honda et al. Intelligent recognition system for hand gestures
KR20030040316A (en) Human-Computer Interface based on the Biological Signal