СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЧЕСКОГО СИГНАЛА: НОВЫЕ ДАННЫЕ
DOI:
https://doi.org/10.52167/1609-1817-2026-142-1-255-262Ключевые слова:
Жіктеу, өлшеу қателіктері, электромиографиялық сигнал, кедергілер, шу, өңдеу, сүзгілеуАннотация
В данной статье представлены результаты классификации погрешностей измерения электромиографических (ЭМГ) сигналов, вызванных помехами и шумами. Показано, что помехи и шумы измерения в основном возникают во время регистрации ЭМГ-сигналов и в значительной степени снижают точность измерения. Для классификации погрешностей измерения в статье проведен анализ и выявление особенностей помех и шумов измерения. Данный анализ проведен по механизму возникновения и физической природе помех и шумов, а также их спектральным, частотным и статистическим характеристикам. Первоначально для анализа и выявления особенностей помех и шумов в статье проанализированы характеристики ЭМГ-сигналов, получаемых при движении конечности человека. Показано, что информативные составляющие двигательных единиц ЭМГ-сигналов при движении конечности изменчивы и их диапазон частот незначительно вариабельны. Результаты анализа выявили, что помехи и шумы измерения, медленно изменчивы, имеют гауссовское распределение. Частотный состав низкочастотных и высокочастотных помех и шумов измерения различим от диапазона частот измеряемых ЭМГ-сигналов. Для систематизации полученных результатов анализа представлена схема классификации погрешностей измерения ЭМГ-сигналов. Схему классификации погрешностей измерения рекомендуется использовать при решении задачи фильтрации сигналов, где необходимо выделения информативных составляющих для измерения и оценки перемещения конечностей человека с помощью ЭМГ-сигналов.
Библиографические ссылки
Пахарьков Г.Н. Биомедицинская инженерия. Проблемы и перспективы. СПб.: Политехника, 2011. 231 стр.
Rangayyan R. M. Biomedical signal analysis. – John Wiley & Sons, 2015. – p. 439
Гурфинкель В.С., Малкин В.Б., Цетлин М.Л., Шнейдер А.Ю. Биоэлектрическое управление. М.: Наука, 1972. 244 стр.
Бонилья Ф. Влияние кинематических параметров движения локтя на электромиографический сигнал двуглавой мышцы плеча // Вестник Донского государственного технического университета. – 2018. – Т. 14. – №. 4. – С. 133-141.
Гаврилов А. И. Биоинформационная система с классификатором движений лучезапястного сустава на основе нечеткой логики //Вестник Московского государственного технического университета им. НЭ Баумана. Серия «Приборостроение». – 2016. – №. 6 (111). C. 71-84.
Nsugbe E. Gesture recognition for transhumeral prosthesis control using EMG and NIR //IET Cyber-systems and Robotics. – 2020. – Т. 2. – №. 3. – С. 122-131.
Merletti R., Cerone G. L. Tutorial. Surface EMG detection, conditioning and pre-processing: best practices //Journal of Electromyography and Kinesiology. – 2020. – Т. 54. – P. 1-21.
Chowdhury R. H. Surface electromyography signal processing and classification techniques // Sensors. – 2013. – Т. 13. – №. 9. – С. 12431-12466.
Бонилья В. Ф. и др. Удаление шумов и помех из электромиографического сигнала с помощью вейвлет-преобразования // Известия Юго-Западного государственного университета. Приборостроение. – 2014. – №. 4. – С. 96-107.
Zhilenkov A. A., Kuznetsova N. I., Zernov O. I. Problem of automatic recognition of physical activity from surface electromyography signals // 2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). – IEEE, 2018. – Р. 1028-1031.
Ярыгин А. А.. Применение методов глубокого машинного обучения искусственных нейронных сетей для проектирования алгоритмов распознавания электромиографических сигналов в бионических протезах // Вопросы радиоэлектроники. – 2019. – №. 5. – С. 64-75.
Кабанов А. А. Разработка схемы аналоговой фильтрации сигнала электромиографии // Омский научный вестник. – 2018. – №. 5 (161).
Волков С. В., Чапаев В. С. Повышение помехозащищенности средств измерений // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». – 2010. – Т. 1. С. 1-5.
Zimenko K.A., Margun A.A., Bobtsov A.A., Bazylev D.N., Kremlev, A.S. Real-Time EMG Signal Frequency Identification // IFAC Proceedings Volumes. – 2014. – Т. 47. – №. 3. – С. 2951-2956.
Харкевич А.А. Борьба с помехами.М.: Физматлит, 1963.276 c.
Жесткова Ю.Е. Повышение помехоустойчивости измерительных преобразователей: Автореф. дис. … к-та техн. наук. Пенза, 2005. 24 с.
Гребенюк К. А. Основные виды шумов в электронных полупроводниковых приборах //Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. – 2012. – Т. 12. – №. 1. – С. 63-65.
Balouchestani M., Krishnan S. Long-term surface EMG monitoring using K-means clustering and compressive sensing //Compressive Sensing IV. – International Society for Optics and Photonics, 2015. – Т. 9484. – P. 1-11.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2026 Айтолқын Рысбек, Елдос Алтай
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
