目录

第1章绪论

1.1康复工程的研究与发展

1.1.1人体功能障碍的类型和康复途径

1.1.2康复工程学的研究基础

1.1.3康复工程技术进展

1.2生物机械学的研究

1.2.1机械学与生物机械学

1.2.2生物机械学与生物力学

1.2.3生物机械学的研究内容

1.3康复工程中的生物机械学研究

1.3.1人体运动的生物机械学模型及应用

1.3.2人体运动行为的结构与协调性研究

1.3.3人机交互原理与方法

1.3.4人机界面的分析与设计

1.3.5人机系统中机械系统对生理功能的影响

1.3.6人机一体化系统设计

1.3.7人体运动功能检测与评定

1.4本书内容介绍

参考文献

第2章人体运动功能的描述与评定

2.1基于图像识别技术的人体运动轨迹检测

2.1.1标志点图像识别技术

2.1.2二维图像的三维重构法

2.2人体地面反力检测

2.2.1足底压力分布检测

2.2.2三维合力检测

2.3表面肌电信号检测与处理

2.3.1模拟放大电路

2.3.2数字滤波处理

2.3.3sEMG分析和特征提取方法

2.4人体上肢运动功能描述与评价

2.4.1臂部关节运动的协调性

2.4.2臂部运动质量评定

2.4.3人手握物时受扰恢复能力

2.5人体行走功能评定

2.5.1人体步态对称性评价指标

2.5.2步态对称性指标的应用

2.6人体平衡功能描述与评定

2.6.1用重心轨迹变化描述平衡能力与评定指标

2.6.2人体平衡功能评价方法的应用

参考文献

第3章人体受外界干扰时的平衡策略

3.1基于能量分析的人体稳定性度量

3.1.1向前翻转的稳定性度量——稳定裕量

3.1.2向后翻转的稳定裕量

3.1.3不同初始条件下的稳定裕量

3.1.4动力学稳定域

3.1.5影响稳定性的相关因素

3.1.6双足步行过程中的稳定性分析

3.2人体站立受扰时恢复平衡的生物机械学分析

3.2.1受扰强度的度量

3.2.2不同扰动强度下的平衡恢复策略

3.2.3站立受扰平衡恢复过程中各关节的贡献

3.2.4单跨步平衡恢复时最小跨步长

3.3人体自然步态下意外滑动的危险性

3.3.1与意外滑动相关的步态参数

3.3.2健全人与假肢使用者意外滑动危险性的差异性

3.4人体发生意外滑动时的平衡恢复策略

3.4.1研究平衡恢复策略的实验与分析方法

3.4.2健全人意外滑动时的平衡恢复策略

3.4.3单侧大腿假肢穿戴者的平衡恢复策略

3.4.4意外滑倒时的两阶段平衡策略

3.5人体滑倒过程中的关节力矩分析

3.5.1多刚体模型的建立

3.5.2系统动力学方程

3.5.3滑倒时关节力矩计算

3.6基于平衡恢复策略的假肢安全性

3.6.1通过改善步态降低滑动危险性

3.6.2通过康复训练提高应急反应能力

3.6.3增加假肢的防滑倒功能

3.6.4滑倒预警措施

参考文献

第4章人体关节系统生物机械学特性的描述与应用

4.1神经肌肉运动控制的生理基础与工程描述

4.1.1运动控制的层次结构与脊髓反射

4.1.2肌电图与肌电诱发响应

4.1.3肌肉收缩的生物机械学模型

4.1.4关节负载系统的生物机械学模型

4.1.5考虑脊髓反射的生物机械学模型

4.2肢体运动主要生物机械学特性的测量

4.2.1肢体运动学参数的测量

4.2.2肌肉力量与关节机械力矩的测量

4.2.3机械动力学参数测量与关节动态特性测试

4.3关节系统生物机械学模型与参数辨识

4.3.1关节系统运动的控制模型

4.3.2系统辨识实验设计

4.3.3模型参数的估计方法

4.3.4神经肌肉反射特性的辨识方法

4.4关节系统生物机械学模型的应用

4.4.1正常人膝关节生物机械学参数的对比

4.4.2肌肉痉挛对神经肌肉动力学特性的影响

4.4.3利用神经肌肉反射特性对痉挛患者进行分级评估

参考文献

第5章膝关节的生物力学分析及应用

5.1膝关节模型的建立与发展

5.2基于医学图像的三维活体膝关节模型

5.2.1膝关节医学图像源及参数选择

5.2.2膝关节三维活体模型的建立

5.2.3膝关节三维模型的导出与有限元模型的建立

5.3不同载荷下膝股胫关节的生物力学特性

5.3.1膝股胫关节各组织材料参数及边界条件

5.3.2采用Abaqus软件的有限元分析

5.3.3不同载荷下股胫关节的生物力学特性

5.4半月板对股胫关节生物力学特性的影响

5.4.1半月板全部切除对膝关节生物力学特性的影响

5.4.2半月板单侧切除对膝关节生物力学特性的影响

5.4.3半月板组织参数与连接位置对膝关节生物力学

特性的影响

5.5股胫关节相对位置对膝关节生物力学特性的影响

5.5.1股胫关节水平面角度的影响

5.5.2股胫关节冠状面角度的影响

5.5.3股胫关节冠状面与水平面角度的联合影响

5.6膝关节韧带力学机制分析

5.6.1膝关节前移时韧带的限制作用

5.6.2膝关节后移时韧带的限制作用

参考文献

第6章上肢假肢系统的生物机械学原理与功能仿生设计

6.1人体上肢的解剖结构和运动功能

6.2人体上肢肌骨系统运动生物力学分析

6.2.1上肢关节的运动范围

6.2.2上肢的运动机理和运动冗余问题

6.3上肢假肢的生物机械学模型

6.4肌电控制的假手结构分析与功能仿生设计

6.4.1肌电假手的仿生结构分析与传动计算

6.4.2仿生假手的肌电控制

6.5仿生假手的智能感觉系统

6.5.1大闭环力感觉反馈

6.5.2小闭环触滑觉反馈

6.6多关节仿生手指机构的运动分析

6.6.1人手指的生理参数和运动规律表达式

6.6.2手指机构运动分析与轨迹方程

6.7六杆仿生手指机构优化设计

6.7.1设计变量（广义坐标）

6.7.2优化设计的约束条件

6.7.3优化设计数学模型及其求解

6.8假肢肘关节仿生机构

6.8.1人体肘关节的驱动原理和等效机构模型

6.8.2肘关节机构运动分析

6.8.3机构力分析

6.9肘关节机构优化设计

6.9.1肘关节机构设计变量

6.9.2优化设计目标函数

6.9.3约束函数

6.9.4优化设计数学模型和优化结果

参考文献

第7章下肢运动的生物机械学分析与应用

7.1概述

7.2步行时下肢摆动期的生物机械学分析

7.2.1摆动期力学模型与动力学方程

7.2.2动力学方程的应用

7.3不同路况下步态特征与关节力矩

7.3.1不同路况的步态特征

7.3.2不同路况下关节力矩

7.3.3健全者与大腿假肢穿戴者步态的差异性

7.4跖趾关节屈伸对步态的影响

7.4.1实验方法

7.4.2实验结果

7.4.3步态异常的原因

7.5下肢肌骨模型与步行时的肌肉力

7.5.1下肢肌肉骨骼模型与动力学方程

7.5.2肌肉腱的结构模型及参数

7.5.3关节被动力矩

7.5.4摆动期肌肉力

7.5.5支撑期肌肉力

7.5.6仿真计算与肌电信号对比

7.6四杆机构膝关节性能分析

7.6.1支撑期的稳定协调区

7.6.2四杆机构膝关节的稳定协调性

7.6.3摆动期踝关节升高量

7.6.4四杆机构膝关节的控制力矩

7.7六杆机构膝关节性能分析

7.7.1六杆机构膝关节的构成

7.7.2六杆机构瞬停节与假肢膝关节稳定性

7.7.3六杆机构膝关节运动学设计

7.7.4六杆机构膝关节的动力学分析

7.7.5优化后的六杆机构膝关节性能试验

7.8智能下肢假肢力矩控制装置

7.8.1气动力矩控制装置

7.8.2摩擦锥式阻力矩控制装置

7.9储能式下肢假肢的原理与性能

7.9.1用步态分析法测定放储能量比s

7.9.2储能假肢动力学性能分析的有限元法

7.9.3材料力学特性和外力变化对储能性的影响

参考文献

第8章小腿假肢装配中人机界面的生物机械学分析

8.1概述

8.2人机界面压力的研究方法

8.2.1人机界面压力的试验测量

8.2.2人机界面压力的数值仿真

8.3接受腔残肢人机界面生物力学模型

8.3.1残端接受腔一体化模型——有限元法

8.3.2步行中运动学参数和动态载荷的确定

8.4接受腔残肢人机界面力学参数测量

8.5接受腔残端界面压力的理论计算与实测结果

8.5.1残肢表面预压力和站立状态静压力

8.5.2行走过程中界面压力计算和实验测量结果

8.5.3考虑惯性载荷和关节角度变化时的界面压力

8.6各种因素对界面应力的影响

8.6.1路面状况对界面应力的影响

8.6.2步速对界面压力的影响

8.6.3假肢装配时对线调整对界面压力的影响

参考文献

第9章功能性矫形器原理和动力式步态矫形器仿生设计

9.1概述

9.2步态矫形器（步行机）的发展与现状

9.3双关节单自由度步态矫形器（步行机）运动分析

9.3.1人体行走的特征参数和步态分析

9.3.2理想目标步态函数

9.3.3多杆步行机构选型和运动分析

9.4步行机构仿生优化设计

9.4.1优化设计数学模型

9.4.2优化计算和仿真结果分析

9.5步行机动力学分析

9.5.1动力学模型

9.5.2动力学方程

9.6步行机的系统组成和控制系统框图

9.6.1步行机的系统组成

9.6.2步行机控制系统

参考文献

第10章基于人体生物电信息的人机一体化智能系统

10.1概述

10.1.1生物电特征提取

10.1.2生物电模式分类

10.2表面肌电信号分析识别系统

10.2.1系统组成

10.2.2典型算法

10.3基于表面肌电信号的人手动作识别

10.3.1人手动作识别流程

10.3.2健康受试者动作识别

10.3.3截肢者“意念”动作识别

10.4基于表面肌电信号的路况识别

10.4.1肌电信号特征提取

10.4.2路况辨识方法

10.5基于脑电信号的脑机接口系统

10.5.1脑电信号与脑机接口

10.5.2稳态视觉诱发电位的特点和诱发方法

10.5.3基于SSVEP的脑机接口的构造及特点

10.6脑机接口在康复工程中的应用

10.6.1脑机接口控制的多自由度假肢

10.6.2SSVEP脑机接口的环境控制系统

10.6.3光标控制系统

10.6.4电器遥控系统

10.6.5电话拨号系统

参考文献

中英文名词对照

名词索引

附录A与本书有关的研究项目

附录B参加与本书有关科研项目工作的教师、博士后研究人员、

博士研究生、硕士研究生和访问学者名录

Contents

Contents

Contents

Chapter 1Introduction1

1.1Research and Development of Rehabilitation Engineering1

1.1.1Types of Disability of Human Body and Basic 

Rehabilitation Means3

1.1.2Scientific Principle of Rehabilitation Engineering 

Research4

1.1.3Development of Rehabilitation Engineering5

1.2Research and Application of BioMechanology14

1.2.1BioMechanology and Mechanology14

1.2.2BioMechanology and Biomechanics16

1.2.3Areas in BioMechanology Research18

1.3BioMechanology Research in Rehabilitation Engineering19

1.3.1BioMechanology Modeling of Human Motor 

Function and Its Application20

1.3.2Synergic Analysis of Human Movements21

1.3.3Communication Principle and Method Between

 Human and Mechanical System21

1.3.4Analysis and Design of Interface in Human

Mechanical System22

1.3.5Effects of Mechanical System to Biological Function 

of Human Body in HumanMachine System22

1.3.6Design of HumanMachine System22

1.3.7Detecting and Evaluation of Motor Function of 

Human Body23

1.4Outline of This Book23

References24

Chapter 2Description and Evaluation of Human Movements31

2.1Detection Method of the Locus of Human Movements 

Based on Image Identification31

2.1.1Identification Technology of Marks on Human 

Body32

2.1.2Method of 3Dimensional Reconstruction Based 

on 2Dimensional Image39

2.2Detection Technology of Ground Reacting Forces42

2.2.1Detection Technology of Thenar Pressure 

Distribution43

2.2.2Detection Technology of 3Dimensional 

Resultant Force44

2.3Detecting and Processing Technology of Surface 

Electromyography Signals48

2.3.1Analog Amplificatory Circuit49

2.3.2Digital Filtering Treatment50

2.3.3Analysis and feature detecting Methods of sEMG56

2.4Description and Evaluation of Upper Limbs Movement63

2.4.1Investigation on Synergic Analysis of 

Upper 

Limb Movements64

2.4.2Evaluation for Upper Limb Movements72

2.4.3Recovery Ability of Human Hand under the 

Disturbance while Grasping Subject82

2.5Evaluation of Walking Ability of Human Body88

2.5.1Symmetry Index for Gait Pattern88

2.5.2Applications of the Symmetry Index of Gait 

Pattern90

2.6Description and Evaluation of Balance Ability of Human 

Body93

2.6.1Balance Ability Description by Using Locus and 

evaluation Index Variety of Mass Center93

2.6.2Application Example of Balance Ability 

Evaluation Method99

References102

Chapter 3Balance Recovery Strategies while External Disturbances 

Encountered104

3.1Quantitative Evaluation of Dynamical Stability Based on 

Energy Analyzing Method104

3.1.1Abundance Index of Stability for Forward Rotation105

3.1.2Abundance Index of Stability for Rearward 

Rotation108

3.1.3Abundance Index of Stability under Different Initial 

Conditions109

3.1.4Dynamic Stable Region110

3.1.5Influence of Some Factors on Dynamic Stability112

3.1.6Analysis of Stability During BiFoot Walking115

3.2BioMechanology Analysis of Balance Recovery while 

External Disturbances Encountered During Static Stance121

3.2.1Quantitative Measurement of the Disturbance 

Intensity121

3.2.2Modes of Balance Recovery Strategies Related to 

Disturbance Intensity122

3.2.3Contributions of Each Joint to Balance Recovery125

3.2.4Minimal Step Length for Balance Recovery while 

a Single Step Strategy Adopted140

3.3Analysis on Slip Potential During Normal Gait146

3.3.1Gait Parameters Related to Unexpected Slip146

3.3.2Difference of Slip Potential Between Normal

 Persons and TransFemoral Prosthesis Users149

3.4Balance Recovery Strategies During Unexpected Slips158

3.4.1Experiment and Analyzing Method for Unexpected 

Slip Potential158

3.4.2Balance Recovery Strategies Employed by Normal 

Persons164

3.4.3Balance Recovery Strategies Employed by Unilateral 

TransFemoral Prosthesis Users167

3.4.4Discussion on a TwoPhase Balance Strategy173

3.5Analysis of Joint Moments of Normal Person During 

Slip and Fall175

3.5.1MultiRigid Body Model176

3.5.2Dynamic Equations177

3.5.3Joint Moments Calculation180

3.6Prosthesis Safety Considering Human Balance Recovery 

Strategies188

3.6.1Reduction of Slip Potential Via Improving Gait189

3.6.2Improving React Ability Via Rehabilitation 

Training190

3.6.3Considering AntiSlip and AntiFall in Prosthesis 

Design191

3.6.4Warning Users When Slip Occurring192

References192

Chapter 4Description and Applieation of BioMechanistic Properties of 

Human Neuromuscular and Musculoskeletal System195

4.1Fundament of Motion Physiology and Engineering 

Descriptions of Neuromuscular System and Motor Control195

4.1.1Motor Control Strategy and Spinal Cord Reflex195

4.1.2Electromyography and Stimulate Evoked Response201

4.1.3BioMechanology Model of Muscle Contraction203

4.1.4BioMechanology Model of Articular Load207

4.1.5BioMechanology Model of Spinal Reflex209

4.2Measurement Methods of BioMechanistic Properties of 

Human Limbs210

4.2.1Kinematic of Human Limbs211

4.2.2Muscle Force and Joint Torque216

4.2.3Measurement of Joint Dynamics223

4.3Modeling and Parameter Identification of Joint Dynamics226

4.3.1Control Modeling of Joint Movement226

4.3.2Experiment Design231

4.3.3Estimation of System Parameters232

4.3.4Identification of Reflex Properties of Neuromuscular

System237

4.4Application of Human Nonromascular and Muswloskeletal 

system model240

4.4.1Comparison of Knee Joint Parameters of Different 

Normal Subjects240

4.4.2Change of Neuromuscular  Dynamics in Spastic Limbs245

4.4.3Evaluation of Spasticity Based on Normalized 

Patellar Tendon Reflex Response248

References250

Chapter 5BioMechanology Analysis of Human Knee Joint 

and Its Application255

5.1Development of Knee Joint Modeling256

5.2Modeling Method of 3Dimensional InVivo Knee Joint 

Based on Medical Imaging257

5.2.1Medical Imaging Resource of Knee Joint and 

Parameter Determination257

5.2.2Modeling of 3Dimensional InVivo Knee Joint260

5.2.3Data Importing and Finite Element Modeling of 

3Dimensional Knee Joint265

5.3TibioFemoral Contact Analysis Under Different Loads267

5.3.1Mechanical Parameters of Materials and Boundary 

Conditions267

5.3.2Finite Element Analysis Using Abaqus Software269

5.3.3TibioFemoral Contact Analysis Under Different 

Loads270

5.4Effect of Meniscectomy on The TibioFemoral Contact278

5.4.1Effect of Meniscectomies on TibioFemoral 

Contact279

5.4.2Effect of One Side Meniscectomy on TibioFemoral 

Contact285

5.4.3Effect of Menisci Material and Menisci 

Position on TibioFemoral Contact290

5.5Effect of Relative Position of Tibia and Femora on 

TibioFemoral Contact294

5.5.1Effect of Relative Angular Position of Tibia and 

Femora in Horizontal Plane295

5.5.2Effect of Relative Angular Position in Coronal 

Plane Between Tibia and Femora295

5.5.3Joint Effect of Relative Angular Position in 

Horizontal and Coronal Plane295

5.6Biomechanical Behavior Analysis of Ligaments298

5.6.1Restrictive Effect of Ligaments on Anterior 

Translation of Tibia299

5.6.2Restrictive Function of Ligaments on Posterior 

Translation of Tibia300

References304

Chapter 6BioMachanology Principle and Bionic Design of 

UpperLimb Prosthetic System307

6.1Anatomical Structure and Movement Function of 

Human Arm307

6.2Biomechanics of Musculoskeletal System of Upper Limb308

6.2.1Range of Motion308

6.2.2Movement Mechanism and Redundancy Problem310

6.3BioMechanology Model of Upper Limb Prosthesis312

6.4Structure and Functional Anthropomorphic Design of 

Myoelectric Prosthetic Hand313

6.4.1Anthropomorphic Structure and Transmission 

Calculation of Myoelectric Hand313

6.4.2MyoElectric Control of Prosthetic Hand316

6.5Intelligent Sensing System of Prosthetic Hand319

6.5.1ClosedLoop Force Sensing Feedback with the 

Aid of Vision320

6.5.2ClosedLoop Tactile & Slip Feedback324

6.6Kinematic Analysis of MultiJointed Anthropomorphic 

Finger Mechanism331

6.6.1Physiological Parameters and Movement 

Expression of Human Finger333

6.6.2Kinematic Analysis and Trajectory Equations of 

Finger Mechanism333

6.7Optimal Design of SixBar Linkage for Anthropomorphic 

Finger Mechanism337

6.7.1Design Variables337

6.7.2Constraint Conditions for Optimal Design338

6.7.3Mathematic Model and Optimal Solution341

6.8Bionic Mechanism for Prosthetic Elbow Joint343

6.8.1Actuating Mechanism and Equivalent Model of 

Human Elbow Joint343

6.8.2Kinematic Analysis of Prosthetic Elbow 

Mechanism344

6.8.3Force Analysis of Elbow Mechanism345

6.9Optimal Design of Elbow Mechanism347

6.9.1Design Variables347

6.9.2Objective Function347

6.9.3Constraint Functions349

6.9.4Mathematic Model and Optimal Solution350

References351

Chapter 7BioMachanology Analysis of Lower Limb Movement and 

Its Application353

7.1Introduction353

7.2BioMachanology Analysis of Lower Limb in Swing 

Phase355

7.2.1Model and Dynamic Equations in Swing Phase355

7.2.2Application of Dynamic Equations358

7.3Gait Pattern and Joint Moments while Walking on 

Different Terrain361

7.3.1Gait Pattern Under Different Terrain361

7.3.2Joint Moments Under Different Terrain366

7.3.3Differences of the Gait Pattern Between Normal 

Persons and TransFemoral Prosthesis User369

7.4Effect of Metatarsophalangeal Joint Flexion on Gait Pattern370

7.4.1Experiment Scheme371

7.4.2Experimental Results373

7.4.3Causations of the Variation of Gait Pattern377

7.5Musculoskeletal Modeling of Lower Limb and Muscle 

Force Calculation in Walking378

7.5.1Musculoskeletal Model and Dynamic Equations379

7.5.2Constitution and Parameters of Muscle Model380

7.5.3Passive Moment in Joins383

7.5.4Calculation of Muscle Forces in Swing Phase384

7.5.5Calculation of Muscle Forces in Stance Phase390

7.5.6Comparison Between Calculated Muscle 

Forces and sEMG Signals392

7.6Functional Analysis of Prosthetic Knee with FourBar 

Linkage394

7.6.1Stability Coordination Area in Stance Phase395

7.6.2Stability Coordination Function of Prosthetic 

Knee with FourBar Linkage396

7.6.3Rising Capacity of Ankle Joint in Swing Phase398

7.6.4Calculation of Knee Control Moment399

7.7Functional Analysis of Prosthetic Knee with SixBar 

Linkage403

7.7.1Constitution of Prosthetic Knee with SixBar 

Linkage404

7.7.2Instant Inactive Joint in Sixbar Linkage and 

Stability Design404

7.7.3Kinematical Design410

7.7.4Dynamic Analysis417

7.7.5Experimental Results421

7.8Moment Control Devices in Intelligent Prosthetic Knee424

7.8.1Pneumatic Control Device424

7.8.2ConeShaped Friction Device431

7.9Principle and Functional Analysis of Energy Storing 

Prosthetic Foot432

7.9.1Determination of Functional Index of Energy 

Released Over Stored by Gait Analysis433

7.9.2Investigation on Dynamic Function by Finite 

Element Method435

7.9.3Influence of Mechanical Properties of 

Material

 and External Force Function on Functional Index437

References439

Chapter 8Biomechanical Analysis of Interface Between Prosthetic 

Socket and Stump of transtibia prosthesis442

8.1Introduction442

8.2Methods for Estimating Interface Pressures444

8.2.1Experimental Measurement444

8.2.2Numerical Simulation445

8.3SocketStump Interface Model for Predicting 

Biomechanical Properties450

8.3.1Finite Element Modeling450

8.3.2Determination of Kinemafical Gait Parameters and 

Dynamic Inertial Loads Duning Walhing457

8.4Measurement of Interface Pressures460

8.5Results of Simulation and Experiment461

8.5.1Interface Pressures After Donning and During 

Standing462

8.5.2Interface Pressures During Walking462

8.5.3Consideration of Inertial Loads and Variation 

of Knee Motion465

8.6Influences of Several Factors on Interface Stresses469

8.6.1Road Conditions469

8.6.2Walking Pace472

8.6.3Prosthetic Alignment476

References485

Chapter 9Principle of Functional Orthotics and Bionic Design of 

Powered Gait Orthosis487

9.1Introduction487

9.2Development and Application of Gait Orthoses488

9.3Kinematic Design of TwoJointed Gait Orthosis

（Walking Machine） with One Degree of Freedom492

9.3.1Characteristic Parameters of Walking Gait492

9.3.2Expected Objective Gait Function494

9.3.3Constitution and Kinematic Analysis of 

MultiLinkage Walking Mechanism495

9.4BionicOptimum Design of the Walking Mechanism498

9.4.1Mathematic Model of Optimum Design498

9.4.2Optimization and Results501

9.5Dynamic Analysis of the Walhing Machine503

9.5.1Dynamical Model503

9.5.2Dynamical Equation503

9.6Mechanical and Control System of the Walhing Machine511

9.6.1Constitution of Mechanical System511

9.6.2Control System512

References513

Chapter 10BioElectrical Signal Based HumanMachine 

Intelligent 

System515

10.1Introduction515

10.1.1Extraction Method of BioElectrical Signal 515

10.1.2Pattern Classification Method of Bio

Electrical Signal516

10.2Analyzing and Identification System for sEMG519

10.2.1Constitution of System 519

10.2.2Typical Calculating Methods 525

10.3sEMG Based Identification of Hand Motion 528

10.3.1Flow Chart of Hand Motion Identification 528

10.3.2Motion Identification of Normal Subjects530

10.3.3Motivational Moving Identification of 

Hand Amputee534

10.4sEMG Based Terrain Identification 540

10.4.1sEMG Signals While Walking on 

Different Terrain541

10.4.2Terrain Identification Scheme543

10.5EEGBased BrainComputer Interface System545

10.5.1Electroencephalography and Brain

Computer Interface545

10.5.2SteadyState Visual Evoked Potential and 

Stimulating Method547

10.5.3SSVEPBased BrainComputer Interface 

System and Its Feature549

10.6Application of SSVEPBCI System in Rehabilitation 

Engineering552

10.6.1BrainComputer Interface Controlled Multiple

Degree Upper Limb Prosthesis552

10.6.2Environmental Controller Based on SSVEPBCI552

10.6.3Cursor Controller554

10.6.4Appliance Remote554

10.6.5DialPhone System555

References556

Nomenclature Collation559

Index of Terms569

Appendix ABackground Research Projects580

Appendix BContributors to the Research Projects582