中文摘要：

骨骼肌是生物学中非常典型的结构- - 功能关系的例子，骨骼肌的结构形态是决定其功能的主要因素之一。由于超声可以清晰地对骨骼肌结构成像，已成为研究骨骼肌结构形态特性的有效工具。本项目以骨骼肌结构为研究对象，研究了基于超声信号的假手控制方法和骨骼肌结构形态的建模与运动特性。本项目主要在以下几个方面取得了一定的成果1）基于骨杠杆模型，建立了肌肉厚度变化与相关关节角度之间的数学模型，从理论上证实并指导了利用骨骼肌结构变化控制假手的可行性；2）分别从二维的B超图像和一维的A超信号中提取出前臂伸肌的肌肉厚度变化信息，并利用肌肉厚度变化作为控制源实现了假手的张合控制；3）基于前臂伸肌处的超声图像，利用模式识别技术，对不同手指的动作进行了分类识别；4）基于表面肌电信号，结合粗糙熵和机器学习或谱聚类算法，实现了对不同腕部动作的识别，具有较高的分类精度和计算效率；5）对骨骼肌的肌肉疲劳、等张收缩等特性利用多种信号进行了研究。本项目的研究有助于认识骨骼肌的内在结构形态变化与外部肢体动作之间的关系，进一步加深对骨骼肌结构和功能的认识，为假肢控制的相关研究提供理论模型和实验基础，有利于促进康复工程研究的发展。