肌电图（Electromyography）简称EMG，是用来测量和分析肌肉收缩时发出的肌电信号，其代表着肌肉的活动水平，可用其对肌肉功能进行研究。通过测量肌电反应的数据指标，如RMS均方根、iEMG积分肌电、MF中值频率等，进一步评估个体的神经与肌肉功能状态。

肌电信号分析，可广泛应用于肌肉工作工效学分析、操作姿态分析、康复状态功能评价、疲劳识别以及肌电假肢控制与动作模式研究等。

当大脑发出兴奋并向下传导后，中枢神经系统的运动神经元的胞体和树突在来自突触的刺激下产生电脉冲，并沿神经元的轴突传导到末梢的神经与肌肉的接点，当运动神经接触到肌肉时，其轴突分支到许多肌纤维上，每一分支终止在肌纤维上形成突触叫做运动终板，传导到轴突末梢的运动电位使神经与肌肉的接点释放化学物质乙酰胆碱， 乙酰胆碱使运动终板的离子通透性发生变化产生终板电位。此终板电位又使肌细胞膜达到去极化阈值电位，产生肌纤维的运动电位，并沿着肌纤维向两方传播。引起了肌纤维内的一系列变化，便产生了肌纤维的收缩。大量肌纤维的收缩产生肌肉力。

由此可见肌纤维的运动电位的传播导致了肌肉收缩，同时传播中的电信号在人体的软组织中引起电流场，并在检测电极间便显出电位差，即肌电信号。

肌电信号分为表面肌信号和针电极肌电信号采集两种主要方式。

sEMG信号是人体表面肌肉通过收缩产生的生物电流。神经系统控制肌肉的活动（收缩或者放松），在表面皮肤不同的肌肉纤维运动单元在同一时间产生相互不同的信号。表面肌电图实际上也是由单个运动单元电生理信号组成的时间、空间的组合信号，它反映的是整块肌肉（参与收缩的所有肌纤维）的电生理特性。同时是一种安全、容易掌握、非侵入性的记录肌电的方法，能使肌肉的能量客观量化。是一种常用的肌电信号采集方式。

特点：

针电极信号是指插入到肌肉中的针电极收集到的在针电极周围有限范围内的运动单位电位的总和。

针电极肌电信号具有干扰小、易辨识的优点；针电极信号能够更加深入的探讨控制肌肉活动的单个运动单元的生物电信号特征，包括基于募集时序的运动单元活动情况、单个运动单元放电时序的逐一显示、运动单元募集和去募集状态的变化特征，以及单个运动单元随时间变化的放电率（脉冲次数/s）、肌肉力收缩曲线等。因此，相比较而言，dEMG较常规的sEMG能够更加深入地探讨肌肉收缩活动的细节，能够更加清晰的反映某个运动单元的放电特性，较sEMG更加深入的探讨细胞功能性层面的特性，但采集过程会对人体造成伤害。不适用于科学研究。

肌肉收缩的功能单位是一个运动单位，它由单个α运动神经元和它所激活的所有肌纤维组成。

肌电信号的分析主要包括原始表面肌电信号分析和处理后的数据分析，数据分析主要集中在时域和频域分析两个方面。信号分析的目的主要是研究表面肌电信号的时、频特征与肌肉结构和肌肉活动状态以及功能状态之间的相关性，探讨表面信号变化的可能原因，进而有效应用EMG信号的变化反映肌肉活动和功能。

表面肌电原始信号作为显示肌电活动的发生和静息状况最直接的表现形式，在不考虑振幅的情况下，可分析其肌电信号的起始关系，即肌肉活动时原始肌电信号的密集程度和高度，在一定程度上可反映肌肉收缩的幅度和力量。密集程度和高度越高，说明表面肌电信号越强，则收缩越强；处理后的数据分析是将直接记录下的原始表面肌电信号，利用软件中自带的信号处理系统，对原始信号进行整流、平滑、MVC归一化，进一步计算分析得出。ErgoLAB提供了表面肌电原始信号分析以及时域分析、频域分析和分段分析等处理后的数据分析方式。

时域分析是将肌电信号看作时间的函数，以时间为自变量进行某些统计分析，不涉及任何非时间的自变量。时域分析可以为您提供在时间维度上评价肌电曲线的变化特征的指标，包括：

频域分析是对生物实时信号的频率特性分析，也称功率谱分析。频域信号是将时域信号通过快速傅里叶转换(FFT)得出，可反映肌电信号在不同频率范围内的强度，得到肌电信号在有关频率特征的信息。频域分析指标包括：

一般在中高强度的运动时，MPF和MF值会有所下降，频谱左移，则说明局部肌肉出现疲劳。并且导致反应频谱曲线特征的MPF和MF产生相应的下降。

动态周期用力分析，可以自动化识别任务间歇性用力的时间片段，并进行分段叠加统计。更加适用于长时程重复性的人因操作任务。周期性分析指标主要包括：

表面肌电信号能够很好地反应人体的运动意图及直接体现肌肉疲劳程度，且具有无创测量、获取方便、扰动噪声相对较小等优点，被逐渐应用于人因工程、康复医学、运动监测及人机交互等领域。

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