表面肌电信号（Surface EMG）是肌肉集群运动动作电位在皮肤表面的综合表现,它是一种非平稳信号,其强弱水平与肌肉的活跃程度通常成正比。因此,它能够反映人体肌肉动作信息,用于解析大脑传递的运动意图,比如腕关节和指关节的姿态及力度控制命令等。肌电假手是通过残肢的表面肌电信号特征解码并对仿人型灵巧手进行运动控制的一种假手装置。该类假肢具有控制灵活、使用方便以及直感性强等优点,因而是一种具有研发价值的现代仿人型假手解决方案。目前,因肌电假手缺少力度控制、手势识别率不高、易受外界干扰以及患者适应性差等不足,还不能完全满足患者对人工义肢的需求。通过进一步提高肌电假手的“灵巧性”、“鲁棒性”和“直感性”,增加残疾人的自主权和独立性。本文主要研究内容如下:（1）根据表面肌电信号的特点,研制了多通道高精度的表面肌电采集模块,分辨率16位,采样率2 k Hz,共模抑制比CMRR>70 d B,短路噪声小于1.5 u V。该模块为基于表面肌电信号的分析识别提供高精度信号源。（2）提出了基于表面肌电信号的GFI-EMG指关节姿态及力度识别算法,为肌电假肢的姿态及力度的同步控制提供了参考;基于前期卷积神经网络EMGNet取得的良好实验结果,提出了一种新的基于表面肌电信号的CWT-EMGNet Pro手势识别模型,指关节姿态识别准确率达到96.79%。（3）针对多手指抓取物体的多重扰动的问题,提出了一种抗干扰自适应协调控制策略用于假手的控制系统,干扰观测器和自适应控制技术分别用于削弱常见的时变扰动和随机扰动,该控制算法实现了对多手指在多重干扰的情况下鲁棒控制。通过Lyapunov稳定性理论对控制模型进行了稳定性分析,并利用数值仿真验证其有效性。（4）根据随机切换饱和控制系统的状态方程,基于Gronwall不等式和矩阵变换,提出了一类随机切换系统饱和控制稳定性判别的两个定理,能有效解决假手抓取物体过程中随机系统切换和输入饱和问题。（5）通过肌肉骨骼仿真建模软件（Muscle Skeleton Modeling Software,MSMS）建立虚拟三维仿真训练平台,提高患者适应肌电假手的控制效率。肌电假手的试验系统集成了表面肌电采集模块、力敏传感器、电刺激触觉反馈模块以及假肢机械结构。研制了一种用于超灵敏和可调柔性电容式压力传感器的新型三维共形石墨烯电极,实现了高灵敏(7.68 k Pa-1)、快响应（30 ms）、低检测极限（1 mg）、高柔韧性和高稳定性的柔性电容式触觉传感器,提高了假肢的触觉检测灵敏度及响应速度。综上所述,首先研制了高精度表面肌电采集模块,然后展开了基于表面肌电信号的姿态及力度识别算法的研究,以及假手的抗干扰协调运动控制算法的研究,最后搭建了仿真训练和试验系统,本研究为实现高性能的肌电假手提供理论依据和技术手段。