0% Complete
فارسی
Home
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
BiLSTM-Transformer: A Novel Hybrid Model for Accurate Prediction of Hand Joint Angles from sEMG Signals
Authors :
Anita Sadat Sadati Rostami
1
Alireza Nazari
2
Mohammadreza Nayeri
3
1- دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج
2- دانشگاه علم و صنعت ایران
3- دانشگاه تهران
Keywords :
surface electromyography،sEMG،hand kinematics،time series،Joint estimation،BiLSTM-Transformer،NinaPro DB8،Human-machine interfaces،Regression
Abstract :
Surface electromyography (sEMG) signals offer a non-invasive pathway for advancing human-machine interfaces, yet predicting continuous hand joint angles is challenging due to signal variability and complexity. This study proposes a novel hybrid model integrating bidirectional long short-term memory (BiLSTM) and Transformer architectures to accurately predict 10 degrees of freedom (DOF) in hand joints—metacarpophalangeal (MCP) and proximal interphalangeal (PIP)—using the NinaPro DB8 dataset. The model captures temporal muscle dynamics through BiLSTM and models long-range dependencies with a Transformer encoder, enhanced by residual connections for training stability. To enhance efficiency, a comprehensive preprocessing pipeline extracts time-domain features, applies dimensionality reduction, and employs standardization to optimize performance. A custom regularized loss function mitigates overfitting, ensuring robust predictions. The model achieves a mean absolute error of 8.2° across all 10 joints, with 6.8° for metacarpophalangeal joints and 9.7° for proximal interphalangeal joints, outperforming prior benchmarks focused on fewer aggregated joint angles. This approach enables precise, naturalistic hand pose reconstruction for prosthetic control, offering scalability and personalization for rehabilitation applications.
Papers List
List of archived papers
بررسی فرآیند مدیریت منابع انسانی بر عملکرد کارکنان سازمان مالیاتی با میانجی رضایت شغلی و تعدیلگری تعهد شغلی (مورد مطالعه: اداره امور مالیاتی تبریز)
پریسا صدری نوبرزاده - نیما صدری نوبرزاده
تأثیر هوش مصنوعی بر طراحی ارگونومیک محیط کار: بررسی الگوریتمهای یادگیری ماشین و ایمنی تولید فولاد
معراج جلیلی - پوریا علیمرادی - فرید نصیریان
ارزیابی بیومکانیکی دو ایمپلنت باریک در مقابل یک ایمپلنت برای جایگزینی دندان آسیای اول فک پایین: یک تحلیل المان محدود تحت بارگذاری استاتیک و دینامیک
محدثه سادات حسینی میانگفشه - سید عطااله هاشمی
A Review of Large Language Models in Medicine: Applications, Challenges, and Future Directions
Elham Shameli - Seyed Mohsen Mirhosseini
واحد میکروپلاسما قابلحمل برای بازیافت ضایعات نفتی و تولید انرژی
سید جواد روده چی تبریزی - ثمر گلدوز
“Analyzing the Impact of Emerging Technologies on Supply Chain Sustainability: A Case Study of the Food Supply Chain in the Post-COVID Era”
Mahdi Rezaei - Salman Vali mohammadi
Optimization Dynamic Stability and Energy Efficiency in Human-Like Bipedal Robot Over a Full Gait Cycle
Mahdi Sadeghi - Mostafa Rostami - Soroush Sadeghnejad
بهینهسازی تنظیمات کاساندرا برای بهرهوری بیشتر در یادگیری ماشین
فاطمه قرشی پور - عباس میرزائی ثمرین - بابک نوری مقدم
ارائه مدل E-UNETR2D جهت قطعه بندی عروق کرونر از روی تصاویر سی تی آنژیوگرافی
مصطفی رجب زاده - فواد قادری - حمیدرضا پورعلی اکبر - نصرالله مقدم چرکری
.Deep Learning-based Segmentation of Human Sperm Heads using YOLOv8 and SAM
Hadis Aligoo Zanjany - Maryam Pashaiasl - Ata Jodeiri
more
Samin Hamayesh - Version 42.5.2