人手是最灵巧的运动器官之一，神经肌肉系统对手指协同动作及力量的控制是人手灵巧活动的重要基础。神经肌肉系统对手指活动的控制是通过下行神经冲动经α运动神经元控制相应肌肉运动单元的募集和发放实现，而肌肉运动单元的募集及其动作电位的发放具体表现为可检测的肌电信号，利用肌电信号评价神经肌肉系统对手指活动的控制机理已成为重要技术手段之一。sEMG信号作为一种无创的检测方式，隐含了肌肉大量运动单元的募集信息，提取sEMG信号运动单元动作电位的发放特征，可以更有效、直接地建立神经肌肉系统与手指活动的映射关系，且已成为研究手指活动调控机理的研究热点。由于手指力量的输出依赖前臂多腱肌的控制，本课题在不同手指活动模式下，提取前臂多腱肌运动单元募集模式，分析手指活动模式对其影响，借以探索手指活动神经调控机理。本文首先针对手指力量信号的采集设计了指力信号检测装置，实现指力信号的采样、模数转换、存储等功能。采用JLBS-Ⅱ型拉压传感器将手指力量信号转换为电压信号（幅值0~20mV，频率0~30Hz），然后经由放大电路、低通滤波电路构成的信号调理电路，将其转换为0~2V的电压信号，由USB6008数据采集卡将其输入PC机，最后利用LabVIEW指力检测软件实现实时显示和存储。利用上述指力检测装置采集手指力量信号的同时，采用实验室自行设计的阵列电极采集前臂多腱肌指浅屈肌多通道sEMG信号，分析sEMG信号特征与手指力量的相关性，探讨不同手指活动模式下指浅屈肌运动单元的募集模式。首先设计了食指在6N、8N、10N、12N四个力量水平下的单指按压实验，利用6×2（行×列）电极阵列同步采集6通道指浅屈肌sEMG信号，提取各通道sEMG信号时域特征值RMS，分析手指力量、电极点位置对RMS的影响，以验证实验方法的有效性。考虑受试者个体差异和实验条件完备性，修改实验方案，即食指、中指完成20%MVC、40%MVC、60%MVC三力量水平的力量输出任务，利用7×1（行×列）阵列电极同步采集6通道指浅屈肌sEMG信号。由于sEMG信号时域特征值受外周肌肉特征的影响，选用仅与中枢神经肌肉控制系统有关的运动单元募集参数，即MUAP发放数目、MUAP发放模式、MUAP发放间隔，作为研究对象。利用FastICA算法分解sEMG信号，结合人工识别方法分离出单个MUAP波形，对MUAP发放数目、MUAP发放模式和MUAP发放间隔三个参数作统计分析，分析其与手指活动模式的相关性。通过分析RMS与手指力量、电极点位置的相关性以及MUAP发放数目、MUAP发放模式、MUAP发放间隔与活动手指、手指力量的相关性，得到以下实验结果：（1）随手指力量水平的增加，RMS值，即肌肉激活强度，呈现出递增趋势，与前期研究结果相同，表明本文所采用的实验方法可有效用于研究手指活动的调控模式；（2）不同电极点，RMS值差异性较大，不同肌肉解剖位置肌肉激活强度不同；（3）指浅屈肌MUAP总发放数目随手指力量的增加呈现递增趋势；（4）四种类型MUAP的发放模式在食指、中指活动模式下各不相同；（5）相同力量水平下，不同类型MUAP对手指力量大贡献率不同；（6）四种类型MUAP的平均发放间隔满足理论值；（7）不同类型MUAP发放率和稳定性不同，满足低阈值运动单元发放率慢且发放稳定，高阈值运动单元发放率快却不规则；（8）食指、中指活动模式下，四种类型MUAP发放模式与手指力量的相关性同其发放间隔序列的近似熵值与手指力量的相关性一致，即运动单元发放率越快，其稳定性越差。这些初步的实验结果表明，本文采用的实验装置可有效检测肌肉不同解剖位置肌肉活动强度；结合FastICA算法和人工识别方法可有效提取sEMG信号不同MUAP波形发放信息；指浅屈肌运动单元选择性募集，受外部因素和内部因素的共同影响，其中外部因素包括手指力量水平、电极位置和手指活动模式，而内部因素包括运动单元募集阈值和所属功能分区，内外因素综合作用使其完成对手指活动的调控。