目前,限制神经肌肉电刺激(Neuromuscular electrical stimulation,NMES)广泛应用的一个主要因素就是由其诱发的肌疲劳。作为康复训练中不可避免的一种生理现象,肌疲劳会直接影响刺激的康复效果。通过研究如何探测及评价肌疲劳程度,进一步克服肌疲劳带来的负面影响,对于神经肌肉系统认知、残障康复工程和临床理疗评价等方面均具有重要的方法学意义。肌肉的各种活动能够为表面肌电(Surface electromyography ,sEMG)所记录,因此sEMG的特征参量可以用来做表征NMES诱发肌疲劳的参数。研究中设计了NMES诱发静相和动相两种运动条件下的下肢肌肉疲劳的测试平台与实验方案。采集得到的sEMG经两点波峰阈值检测算法滤除NMES干扰、EMD滤除低频漂移、自适应陷波器降低50Hz及其谐波干扰等预处理,再通过检测膝关节角度变化得到NMES诱发静相和动相疲劳信息,同时对静相运动下的sEMG进行频域特征的提取,得到中值频率、平均频率和AR模型指标;用连续小波变换分析动相运动状态下的表面肌电:将小波系数分为高频带和低频带两个部分,以均方根值估计各频带肌电信号的幅值,用以分析在疲劳过程中这些参数的变化趋势。研究结果表明,NMES诱发静相运动条件的肌肉疲劳过程中,中值频率、平均频率和AR模型指标均可作为疲劳的可靠度量参数;而NMES诱发动相运动的疲劳肌电经小波分析后,小波系数低频带幅值可有效表征其肌疲劳程度。本文经NMES诱发静、动相两种运动条件的下肢肌肉疲劳信息检测实验,分别进行了膝关节角度的检测和表面肌电信号的谱分析,研究得到了评价NMES诱发肌肉疲劳的信号特征,尤其是通过小波系数高、低频带幅值来分别估计肌力和肌疲劳,为NMES使用过程中诱发肌肉疲劳的准确评价和反馈寻找到一种可行的方法。