Please wait ...
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
حسابداری تغییرات اقلیمی و تأثیر آن بر گزارشگری مالی شرکتها
آرزو زمردپور - ارژنگ بنی سپهر - ثمن خسروی
برنامهریزی قبل از عمل شلفاستابولوپلاستی، با هدف ایجاد یک مفصل کانگروئنت و بررسی ارتباط کانگروئیتی و جذب آلوگرافت
جعفر نصرآبادی - وحید اربابی - سعید رهنما
توربین بادی محور عمودی بهینهشده برای محیطهای شهری
سید جواد روده چی تبریزی - ثمر گلدوز
Brain Network Reconfiguration During Creative Playmaking: A Task-fMRI Study
Mohammd Rezaei - Mahdi Siami - Asghar Zarei - Alireza Talesh Jafadideh
نقش هوش مصنوعی در بهینهسازی فرآیندهای بازاریابی دیجیتال برای کسبوکارهای صنعتی
جواد قهرمان زاده
Freeze-Dried Oxidized Alginate–Gelatin Scaffold Coated with Reduced Graphene Oxide for Bone Tissue Engineering
Mohsen Aghababaei Tafreshi - Sameereh Hashemi-Najafabadi - Nafiseh Baheiraei
نوآوری در مدیریت ترافیک: راهبندهای هوشمند برای مسیرهای اختصاصی اتوبوسها
رضا حبیب زاده
ارائه یک معماری شناختی ارتقاءیافته برای بهینهسازی سرعت تصمیمگیری در رباتهای شناختی
محمدمعید جمالی مهر - حسین صابری
هوش مصنوعی در توسعه علوم پایه: راهکارهای عملی برای تحقق تحول علمی و صنعتی
سارا سهیلی
In-silico Molecular Investigation of Caloubater crescentus Bioadhesive Proteins
Yeganeh Kayalha - Maryam Azimzadeh Irani
more
Samin Hamayesh - Version 44.7.0