科學家發現，人通過神經元控制身體各組織器官，會產生生物電信號，這種信號中載有人的行為信息，能夠直接反映人的意圖。科學家通過解碼人體生物電信號，從而試圖識別人的“意念”，進而讓機器按人的想法工作——這方面研究已成為人機交互研究的熱點之一。

 目前來說，廣泛關注的生物電信號包括肌電（Electromyography，EMG）、腦電（Electroencephalography，EEG）以及眼電（Electrooculography，EOG）等。

 研究發現，大多數截肢患者都存在一種幻覺，認為因截肢而失去的肢體依然存在，這被稱為“幻肢感”。比如，他們可以想象失去的肢體還可以拿取物品，甚至感受到疼痛等。當截肢者通過想象，用他們的幻肢做某一動作時，大腦產生的運動神經信號使得殘存的肌肉收縮，產生肌電信號。

 由于表面肌電信號（Surface EMG，sEMG）蘊含信息豐富，采集技術相對成熟，并且是無創采集，因而受到眾多研究者青睞。據了解，表面肌電信號是一種非平穩的微電信號，它一般在肢體運動前30—150毫秒產生。

 中國科學院自動化研究所復雜系統管理與控制國家重點實驗室副研究員王衛群解讀識別肌電信號控制假肢的原理：通過貼在肌肉表面的電極片感受肌肉收縮時產生的電信號，進而通過電信號強弱與假肢關節運動量的對應關系來控制假肢連續運動，或者當電信號超過一定閾值時產生關節動作。王衛群說，通過肌電信號控制智能假肢存在的問題在于，肌電信號非常微弱且不穩定，“例如容易受脂肪厚度、出汗、溫度、毛發等因素影響”。

 另外，對于殘障人士來說，“意念”控制假肢并不僅僅是安裝即用，還要進行較長時間的訓練。訓練的過程，即是建立肌電信號與假肢關節運動的對應關系。“這可以通過建立數學物理模型等方式來實現，但是由于肌電信號及模型的復雜性，需要采集足夠的數據樣本來訓練模型，才能實現肌電信號對假肢的在線控制，因此訓練時間較長。”