CN111659005A - 一种基于肌电信号的足下垂康复装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种基于肌电信号的足下垂康复设备。整个装置包括采集模块、控制模块、刺激模块三部分。其中采集模块作用是采集患者下肢运动信号特征。控制模块拥有采集和刺激两种工作模式，两种模式同一时间只能有一种工作，其作用是根据患者下肢运动信号特征，修正需要的电刺激反馈参数。电刺激模块作用是接收控制模块的信号对患者进行电刺激。本发明还公布了一种基于患者下肢步态特点的个性化电刺激技术。本发明所述装置不仅实现了电刺激的闭环反馈控制，而且考虑了电刺激脉冲与患者步态的耦合，根据预先训练的数据集匹配电刺激类型、作用时间、作用电极，提高了佩戴者的使用舒适性。
Description
技术领域
涉及人机交互中一种基于特征匹配的智能足踝矫形器，属于运动医学，康复医学及生物医学工程领域
背景技术
脑卒中(stroke)是指脑供血中断而导致的局部脑组织损伤，根据世界卫生组织统计，2016年全球范围内脑卒中共造成578万例死亡，在过去15年中一直是全球致死率最高的疾病之一。脑卒中会引起很多神经系统功能异常，给患者的日常生活带来诸多不便，其中影响最为广泛的就是足下垂。足下垂会使患者在行走的摆动相无法抬起脚趾，给日常生活带来诸多不便，而且有跌倒的风险。虽然足下垂是脑卒中患者的一种常见的神经表现，但它也存在于其他神经疾病中，包括多发性硬化症(MS)、脊髓损伤(SCI)，脑瘫和创伤性脑损伤。
大量实验数据和临床实践表明，卒中后的康复治疗是恢复卒中患者的运动功能以及提高患者的生活质量最好的方法。功能性电刺激能够帮助肌肉收缩，代偿神经的功能。1961年，Liberson团队就报道了利用便携式功能性电刺激装置矫正足下垂。其后有很多团队都进行了电刺激设备研发，但是目前大多数设备存在体积太大，不能随时随地灵活使用的问题。而已有的一些便携式设备刺激模式单一，在康复治疗时效果不佳，未能做到根据患者步态特征改变刺激参数，也不能根据患者自身情况针对性治疗。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种基于肌电信号的便携式足下垂康复设备，拥有两种工作模式。不仅能根据步态特征改变电刺激参数，还能够积累患者本人的步态样本集，训练个性化的分类器。分类器能够通过回归分析预测患者的不同步态，进而改变刺激脉冲的施加时延，预测下一电刺激的时间。本发明提高了患者与康复装置的耦合度，优化了人机交互的界面，提高了康复训练的效率。
本发明的具体技术方案如下：
一种基于肌电信号的足下垂康复装置，其包括采集模块、控制模块和刺激模块，其中：
所述采集模块，包括使用状态下佩戴于患者下肢的第一无线传输单元、肌电采集单元和惯性传感单元，用于采集患者下肢的步态数据并发送给控制模块；所述步态数据包括从肌电采集单元采集的肌电信号中提取的特征值，以及从惯性传感单元采集的加速度信号中提取的特征值；
所述控制模块，包括数据处理单元、数据存储单元、用户交互单元和第二无线传输单元，所述用户交互单元用于供用户选择工作模式，所述工作模式包括择一运行的采集模式和刺激模式；所述第二无线传输单元用于与所述第一无线传输单元构成通信连接；在采集模式下，所述第二无线传输单元将采集模块发送的步态数据以时序序列形式本地存储于所述数据存储单元中，与预先存储于数据存储单元中的样本步态数据共同作为模板数据；在刺激模式下，所述第二无线传输单元接收到采集模块发送的实时步态数据后，与存储在本地的模板数据中步态周期内同一时刻的步态数据进行比对，得到修正的电刺激参数，并通过无线传输单元发送给电刺激模块。
所述电刺激模块，包括使用状态下佩戴于患者下肢的第三无线传输单元、控制器和电极，所述第三无线传输单元与所述第二无线传输单元构成通信连接，所述控制器通过第三无线传输单元收到所述第二无线传输单元发送的电刺激参数后，根据该参数对应调整电流脉冲的输出特性，对患者下肢输出刺激脉冲。
作为优选，所述采集模块中，肌电采集单元包括电极阵列、第一微处理器和第一无线传输芯片，电极阵列中采集的电信号在第一微处理器中进行特征值计算，然后通过第一无线传输芯片将计算结果发送至所述控制模块；所述电极阵列优选由正负两个采集电极和一个参考电极组成，其贴附于下肢皮肤表面用于采集贴附位置的肌电信号。
作为优选，所述采集模块中，惯性传感单元包括惯性传感器、第二微处理器和第二无线传输芯片，惯性传感器采集的加速度电信号在第二微处理器中进行特征值计算，然后通过第二无线传输芯片将计算结果发送至所述控制模块。
作为优选，所述控制模块采用佩戴于腕部的可穿戴式设备，其中用户交互单元采用带有模式选择功能的触摸屏形式；控制模块优选为智能手环。
作为优选，所述从肌电采集单元采集的肌电信号中提取的特征值为肌电均方根值，其计算公式为：
其中，N表示时间窗内的采样点数量，signi代表第i个采样点的信号幅值；
所述从惯性传感单元采集的加速度信号中提取的特征值为加速度模值，其计算公式为：
其中，ax、ay和az分别为x、y、z轴的加速度分量。
作为优选，所述采集模块中的电极设有三组，分别置于胫骨前肌、腓肠肌内侧头、比目鱼肌。
作为优选，所述电刺激模块包括第三无线传输芯片、存储器、第三微处理器、波形叠加电路、升压电路和输出单元，第三无线传输芯片接收到所述控制模块发送的电刺激参数后，由第三微处理器的ADC产生对应的双向脉冲，经过波形叠加电路整合后送进升压电路以达到刺激的阈值，最终由输出单元的电极输出刺激脉冲；所述存储器用于本地存储刺激参数，以备在无线接收单元没有收到所述控制模块的信号时，利用本地存储的刺激参数进行电刺激。
作为优选，所述输出单元和所述采集模块中的电极复用或各自独立设置。
作为优选，还包括远程数据管理平台，所述控制模块通过数据传输模块将其接收和发送的数据均传输到远程数据管理平台中，建立患者的数据库，以便于医生管理。
作为优选，所述的电刺激参数包括目标作用肌肉以及电刺激的频率、脉宽和幅值参数。
作为优选，所述数据存储单元中的样本步态数据为正常人或患者下肢步态正常时采集的步态数据。
作为优选，所述的数据处理单元中设有基于BP神经网络的步态模式分类器，所述分类器利用所述采集模块采集到的患者下肢的步态数据进行训练，用于对患者的步态模式进行分类；所述模板数据中，所有步态数据的时序序列均按照步态周期进行分类存储；
在所述刺激模式下，若模板数据中存储有患者自身在采集模式下采集的健侧下肢步态数据，则所述第二无线传输单元接收到采集模块发送的患侧下肢实时步态数据后，将其中的肌电均方根值与所述健侧下肢步态数据中步态周期内同一时刻的肌电均方根值进行比对，得到修正的电刺激参数，并通过无线传输单元发送给电刺激模块；若模板数据中没有存储患者自身在采集模式下采集的健侧下肢步态数据，仅存储有样本步态数据，则所述第二无线传输单元接收到采集模块发送的患侧下肢实时步态数据后，将其中的肌电均方根值与所述样本步态数据中步态周期内同一时刻的肌电均方根值进行比对，得到修正的电刺激参数，并通过无线传输单元发送给电刺激模块。
与现有技术相比，本发明的技术效果如下：
与现有技术相比，本发明同时集合了数据采集和反馈治疗两种功能，为将来建立足下垂病人的数据库提供了载体；本发明采用智能手环式的主控设备，方便患者操作，并且外型美观大方，降低患者的心理负担；本发明将正常人的步态数据，患者健康侧的步态数据或患者正常时的步态数据存储在控制模块中，不但能降低整个系统的时延，提高实时性，同时还能利用患者的个人特征数据训练分类器，治疗更具有针对性，对康复效果有较大提升。
附图说明
图1为本发明硬件系统整体示意图；
图2为本发明肌电采集单元示意图；
图3为本发明控制模块示意图；
图4为本发明电刺激模块示意图；
图5为本发明实施方式示意图；
图6为本发明采集模式流程示意图；
图7为本发明刺激模式流程示意图；
图8为刺激脉冲示意图。
具体实施方式
为了方便对本发明技术方案的理解，下面结合附图对本发明的实用例进行详细的说明，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但是实施例不构成对本发明的限制。
本发明提供的是一种基于肌电信号的足下垂康复设备，图1阐明了本实施例的整体硬件系统，其主要包括采集模块、控制模块和刺激模块三部分。该系统可提供采样模式和刺激模式两种功能，将肌电信号和加速度信号特征值与存储的特征值比对，修正电刺激输出参数。其不但能够使用预存的特征参数，还能使用采集到患者健侧腿或健康时的下肢肌电和加速度参数，达到更好地康复效果，提高电刺激的顺应性并减轻疲劳现象。
下面对各模块的具体结构和功能进行详细描述。
本实施例的采集模块包括第一无线传输单元、肌电采集单元和加速度采集单元，用于采集患者下肢的步态数据并发送给控制模块。其中，步态数据包括从肌电采集单元采集的肌电信号中提取的特征值，以及从惯性传感单元采集的加速度信号中提取的特征值。
如图2所示，本实施例采用的肌电采集单元为多通道无线表面肌电采集单元，其包括：多个肌电电极阵列，信号调制电路，第一微处理器，第一无线传输芯片。肌电电极阵列附着于下肢对应肌肉进行肌电信号采集，电极阵列由正负两个采集电极和一个参考电极组成，其贴附于下肢皮肤表面进行电信号采集。电极阵列采集的信号经过前级放大处理后传给信号调制模块，信号调制模块对肌电信号进行滤波，后级放大以及模数转换处理后，在第一微处理器中运算信号特征值，之后通过第一无线传输芯片发送给控制模块。其中，肌电电极，信号调制电路，第一微处理器，第一无线传输芯片依次进行物理相连，第一无线传输芯片和控制模块通过Wi-Fi进行肌电数据的传输，最终由控制模块进行特征参数的存储和电刺激参数输出。
同样的，本实施例采用的惯性传感单元包括惯性传感器、第二微处理器和第二无线传输芯片，惯性传感器可安放于患者患侧腿脚踝位置，对下肢行走过程中的加速度电信号进行采集。惯性传感器采集的加速度电信号在第二微处理器中进行特征值计算，然后通过第二无线传输芯片将计算结果发送至控制模块。
在采集模块中，肌电信号以及加速度信号均需要选择合适的能够反映步态特点的特征值。在本实施例中，从肌电信号中提取的特征值为肌电均方根值，其计算公式为：
其中，N表示时间窗内的采样点数量，signi代表第i个采样点的信号幅值；
从加速度信号中提取的特征值为加速度模值，其计算公式为：
其中，ax、ay和az分别为x、y、z轴的加速度分量。
另外，为了准确的获取患者的肌电数据并对其进行电刺激，采集模块中的电极可以设有三组，分别置于胫骨前肌、腓肠肌内侧头、比目鱼肌位置。
如图3所示，本实施例使用的控制模块包括：数据处理单元、数据存储单元、用户交互单元和第二无线传输单元。其中用户交互单元用于供用户选择工作模式，本发明的工作模式包括采集模式和刺激模式，两者择一运行，同一时间仅能选中一种。第二无线传输单元用于与采集模块中的第一无线传输单元构成通信连接，采集模块中得到的信号特征值可以通过第一无线传输单元发送至第二无线传输单元。本发明的两种工作模式运行过程不同，具体如下：
在采集模式下，第二无线传输单元将采集模块发送的步态数据本地存储于数据存储单元中，而且在存储时需要带有数据的采集时间，由此形成时序序列，这些实时采集的数据与预先存储于数据存储单元中的样本步态数据共同作为模板数据。数据存储单元中的样本步态数据为正常人或患者下肢步态正常时采集的步态数据，其也是以时序序列形式存储的。
在刺激模式下，第二无线传输单元接收到采集模块发送的实时步态数据后，与存储在本地的模板数据中步态周期内同一时刻的步态数据进行比对，用健侧的特征值包络曲线与患侧的特征包络曲线差值，映射出修正的电刺激参数，并通过无线传输单元发送给电刺激模块。
由于步态数据需要按照步态周期进行比对，因此在数据处理单元中需要设置分类器对数据按照步态周期进行分类。本实施例中，分类器是基于BP神经网络的步态模式分类器，对步态模式进行分类(步态模式包括支撑前期、支撑中期、支撑后期、摆动前期、摆动后期5个时期)，构造三层BP神经网络分类器(输入层、隐含层和输出层)，输入为肌电均方根值、肌电绝对均值和加速度模值，输出为步态识别。将采集模块采集到的患者下肢的步态数据按模式进行分类，取60％为训练样本集、20％为测试样本集、20％为识别样本集。使用训练集数据和测试集数据训练BP神经网络和调整参数，使用识别样本集测试识别准确率，使模型能够用于对患者的步态模式进行分类。在前述的模板数据中，所有步态数据的时序序列均按照步态周期进行分类存储，以便于后续调用对比。
在刺激模式下，若模板数据中存储有患者自身在采集模式下采集的健侧下肢步态数据，则在第二无线传输单元接收到采集模块发送的患侧下肢实时步态数据后，将其中的肌电均方根值与本地存储的健侧下肢步态数据中步态周期内同一时刻的肌电均方根值进行比对，得到修正的电刺激参数，并通过无线传输单元发送给电刺激模块；若模板数据中没有存储患者自身在采集模式下采集的健侧下肢步态数据，仅存储有样本步态数据，则在第二无线传输单元接收到采集模块发送的患侧下肢实时步态数据后，将其中的肌电均方根值与本地存储的样本步态数据中步态周期内同一时刻的肌电均方根值进行比对，得到修正的电刺激参数，并通过无线传输单元发送给电刺激模块。
在一种较佳实现形式中，其参数修正方式如下：若患者先使用采集模块再使用刺激模块时，则优先用患者自身在采集模式下采集的健侧下肢步态数据进行对比，若肌电信号采集模块得到的患侧RMS值NRMS小于一个周期内同一时刻健侧的RMS值HRMS，增加电刺激脉冲的输出强度，若肌电信号采集模块得到的患侧RMS值大于一个周期内同一时刻健侧的RMS值，减小电刺激脉冲输出强度。当患者直接使用刺激模块时，则使用控制器内存储的样本步态数据进行比对。具体的刺激参数调整方式如下：
脉冲频率：f＝fN-α*(NRMS-HRMS)，其中f是结合肌电特征值差值信息的脉冲频率调整值，fN是脉冲频率设定值(根据步态识别确定)，α是比例系数，α>0。
脉冲幅值：u＝β*uN*HRMS/NRMS，其中u为脉冲幅值调整，uN是脉冲幅值设定值(根据步态识别确定)，β是比例系数，0<β<1。
本发明采用的电刺激模块，包括使用状态下佩戴于患者下肢的第三无线传输单元、控制器和电极，第三无线传输单元与第二无线传输单元构成通信连接，能够接收第二无线传输单元发送的电刺激参数。电刺激模块的作用是收到第二无线传输单元发送的电刺激参数后，由控制器根据该参数对应调整电流脉冲的输出特性，通过电极对患者下肢输出刺激脉冲，帮助患者恢复正常的步态。电刺激参数包括目标作用肌肉以及电刺激的频率、脉宽和幅值参数。
在本实施例中，电刺激模块包括第三无线传输芯片、存储器、第三微处理器、波形叠加电路、升压电路和输出单元(即电刺激电极)，第三无线传输芯片接收到控制模块中的第二无线传输芯片发送的电刺激参数后，由第三微处理器的ADC产生对应的双向脉冲，经过波形叠加电路整合后送进升压电路以达到刺激的阈值，最终由输出单元的电极输出刺激脉冲；所述存储器用于本地存储刺激参数，以备在无线接收单元没有收到所述控制模块的信号时，利用本地存储的刺激参数进行电刺激。
本实施例的波形叠加电路采用了加法器电路，由三个运算放大器和若干电阻构成，实现了将两路信号波形叠加的功能。升压电路包括+35v升压和-35v升压，其中+35v升压电路由MCP1650升压控制器电路组成，使用了经典的dc-dcboost电路，-35v升压电路由MAX749芯片和其附属电路组成，原理与正电压电路相同。电刺激输出单元使用压控电流源和威尔逊电流源结合，能够提供稳定的输出电压，达到预期的刺激强度。
该刺激模块的电源由电池提供，以由6节5号电池为例。经过5V稳压后输出给3V稳压输入端、-5V产生芯片输入端和升压电路输入端。升压电路的dc-dc boost电路，使用MCP1650和MAX749芯片输出最大+35v和最小-35v电压。3V稳压输出提供第三微处理器工作电压，第三微处理器根据控制模块发来的参数调整输出波形，通过DAC输出双向方波。波形叠加电路使用运算放大器进行波形将单片机输出的双向波形叠加输出，+5V和-5V稳压输出提供运算放大器电源。电刺激输出单元，使用压控恒流源电路和威尔逊恒流源电路提供可调的+35V和-35V刺激电压。
需注意的是，本发明输出单元和所述采集模块中的电极可以复用，也可以各自独立设置，也可以根据刺激肌肉部位单独使用。
本发明中的各无线传输单元，其传输形式可以为蓝牙、WIFI和5G等，不做限定，能实现数据传输功能即可。
如图5所示，提供了一种本发明的基于肌电信号的足下垂康复装置的可穿戴式形式。其中信号采集模块由附着于小腿的肌电采集单元和绑在脚踝的加速度采集单元组成，控制模块主体为佩戴于手腕的智能手环，其包括表芯和表带两部分，降低患者的心理负担。其中表芯即前述的控制模块，带有触摸屏，主要功能为根据肌电和加速度信号特征值给出电刺激参数，选择系统的工作模式(采集模式和电刺激模式)，此外具有显示时间的功能。触摸屏固定于佩戴于患者手腕的表带上，日常可作为手表使用。
如图6所示，本发明提供了一采集模式流程图。所述方法包括以下步骤：
步骤1，将肌电采集单元安放于患者健康腿小腿，将加速度采集单元安放于患者健康腿脚踝。
步骤2，通过控制模块的交互单元选择采集模式，开始采集肌电信号和加速度信号。
步骤3，将采集到的信号解算出对应的特征值。其中肌电信号特征值为肌电均方根，加速度信号特征值为加速度模值。
步骤4，控制模块接收采集模块传来的特征值，将特征值存储进存储模块。
步骤5，重复步骤1-4直到患者或医师选择结束。
如图7所示，本发明提供了一电刺激模式流程图，该方法包括以下步骤：
步骤1，将肌电采集单元和电刺激模块安放于患者患侧小腿，将加速度采集单元安放于患者患侧腿脚踝。
步骤2，通过控制模块的交互单元选择电刺激模式，开始采集肌电信号和加速度信号。
步骤3，将采集到的信号解算出对应的特征值，其中肌电信号特征值为肌电均方根，加速度信号特征值为加速度模值。
步骤4，控制模块接收采集模块传输的特征值，与存储模块中的数据进行比对，修正电刺激参数，将电刺激参数发送给电刺激模块。
步骤5，电刺激模块根据控制模块发送的电刺激参数调整输出脉冲，输出电刺激脉冲。
步骤6，重复步骤1-5直到患者或医师选择结束。
如图8所示，本发明的一个优选实施例中，提供了一种电刺激模块中形成的双向方波电刺激脉冲模式，此模式可消除累计在患者腿部的电荷，能够显著预防疲劳。以图8为例，使用负向脉冲进行刺激，正向脉冲提供正电荷消除累计的负电荷，正向脉冲幅值为负向脉冲的1/4，脉宽为负向脉冲的4倍。
另外，在本发明中，还可以设置一个远程数据管理平台，控制模块可以通过蓝牙、WIFI和5G等方式将数据发送到远程的数据管理平台，建立患者的数据库方便医生管理。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于肌电信号的足下垂康复装置，其特征在于，包括采集模块、控制模块和刺激模块，其中：
所述采集模块，包括使用状态下佩戴于患者下肢的第一无线传输单元、肌电采集单元和惯性传感单元，用于采集患者下肢的步态数据并发送给控制模块；所述步态数据包括从肌电采集单元采集的肌电信号中提取的特征值，以及从惯性传感单元采集的加速度信号中提取的特征值；
所述控制模块，包括数据处理单元、数据存储单元、用户交互单元和第二无线传输单元，所述用户交互单元用于供用户选择工作模式，所述工作模式包括择一运行的采集模式和刺激模式；所述第二无线传输单元用于与所述第一无线传输单元构成通信连接；在采集模式下，所述第二无线传输单元将采集模块发送的步态数据以时序序列形式本地存储于所述数据存储单元中，与预先存储于数据存储单元中的样本步态数据共同作为模板数据；在刺激模式下，所述第二无线传输单元接收到采集模块发送的实时步态数据后，与存储在本地的模板数据中步态周期内同一时刻的步态数据进行比对，得到修正的电刺激参数，并通过无线传输单元发送给电刺激模块。
所述电刺激模块，包括使用状态下佩戴于患者下肢的第三无线传输单元、控制器和电极，所述第三无线传输单元与所述第二无线传输单元构成通信连接，所述控制器通过第三无线传输单元收到所述第二无线传输单元发送的电刺激参数后，根据该参数对应调整电流脉冲的输出特性，对患者下肢输出刺激脉冲。
2.根据权利要求1所述的基于肌电信号的足下垂康复装置，其特征在于，所述采集模块中，肌电采集单元包括电极阵列、第一微处理器和第一无线传输芯片，电极阵列中采集的电信号在第一微处理器中进行特征值计算，然后通过第一无线传输芯片将计算结果发送至所述控制模块；所述电极阵列优选由正负两个采集电极和一个参考电极组成，其贴附于下肢皮肤表面用于采集贴附位置的肌电信号。
3.根据权利要求1所述的基于肌电信号的足下垂康复装置，其特征在于，所述采集模块中，惯性传感单元包括惯性传感器、第二微处理器和第二无线传输芯片，惯性传感器采集的加速度电信号在第二微处理器中进行特征值计算，然后通过第二无线传输芯片将计算结果发送至所述控制模块；优选的，所述采集模块中的电极设有三组，分别置于胫骨前肌、腓肠肌内侧头、比目鱼肌。
4.根据权利要求1所述的基于肌电信号的足下垂康复装置，其特征在于，所述控制模块采用佩戴于腕部的可穿戴式设备，其中用户交互单元采用带有模式选择功能的触摸屏形式；控制模块优选为智能手环。
5.根据权利要求1所述的基于肌电信号的足下垂康复装置，其特征在于，所述从肌电采集单元采集的肌电信号中提取的特征值为肌电均方根值，其计算公式为：
其中，N表示时间窗内的采样点数量，signi代表第i个采样点的信号幅值；
所述从惯性传感单元采集的加速度信号中提取的特征值为加速度模值，其计算公式为：
其中，ax、ay和az分别为x、y、z轴的加速度分量。
6.根据权利要求1所述的基于肌电信号的足下垂康复装置，其特征在于，所述电刺激模块包括第三无线传输芯片、存储器、第三微处理器、波形叠加电路、升压电路和输出单元，第三无线传输芯片接收到所述控制模块发送的电刺激参数后，由第三微处理器的DAC产生对应的双向脉冲，经过波形叠加电路整合后送进升压电路以达到刺激的阈值，最终由输出单元的电极输出刺激脉冲；所述存储器用于本地存储刺激参数，以备在无线接收单元没有收到所述控制模块的信号时，利用本地存储的刺激参数进行电刺激；
所述输出单元和所述采集模块中的电极复用或各自独立设置。
7.根据权利要求1所述的基于肌电信号的足下垂康复装置，其特征在于，还包括远程数据管理平台，所述控制模块通过数据传输模块将其接收和发送的数据均传输到远程数据管理平台中，建立患者的数据库，以便于医生管理。
8.根据权利要求1所述的基于肌电信号的足下垂康复装置，其特征在于，所述的电刺激参数包括目标作用肌肉以及电刺激的频率、脉宽和幅值参数。
9.根据权利要求1所述的基于肌电信号的足下垂康复装置，其特征在于，所述数据存储单元中的样本步态数据为正常人或患者下肢步态正常时采集的步态数据。
10.根据权利要求9所述的基于肌电信号的足下垂康复装置，其特征在于，所述的数据处理单元中设有基于BP神经网络的步态模式分类器，所述分类器利用所述采集模块采集到的患者下肢的步态数据进行训练，用于对患者的步态模式进行分类；所述模板数据中，所有步态数据的时序序列均按照步态周期进行分类存储；
在所述刺激模式下，若模板数据中存储有患者自身在采集模式下采集的健侧下肢步态数据，则所述第二无线传输单元接收到采集模块发送的患侧下肢实时步态数据后，将其中的肌电均方根值与所述健侧下肢步态数据中步态周期内同一时刻的肌电均方根值进行比对，得到修正的电刺激参数，并通过无线传输单元发送给电刺激模块；若模板数据中没有存储患者自身在采集模式下采集的健侧下肢步态数据，仅存储有样本步态数据，则所述第二无线传输单元接收到采集模块发送的患侧下肢实时步态数据后，将其中的肌电均方根值与所述样本步态数据中步态周期内同一时刻的肌电均方根值进行比对，得到修正的电刺激参数，并通过无线传输单元发送给电刺激模块。
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