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
پیشبینی وضعیت ترافیک با استفاده از الگوریتم KNN یک مطالعه موردیبر اساس دادههای دوماهه ترافیک
متین نهاوندی
Phase-Amplitude Coupling Reflects Functional Cortical Engagement During Dynamic and Static Motor Tasks
Seyed Saman Sajadi - Ahmad Reza Keihani - Fateme Karbasi - Mohammad Amin Fathollahi - Shahriar Nafissi - Erfan Azizi - Amir Homayoun Jafari
بررسی تاثیر انعطاف پذیری مالی بر رابطه بین مدیریت ریسک و اجتناب مالیاتی
علیرضا عظیمی ثانی - رضا پورتقی
مروری بر برخی کاربردهای هوش مصنوعی در تجارت عصر حاضر
لیلی روح بخش
Robotic-Assisted Early Rehabilitation Post Total Knee Arthroplasty: An Experimental Investigation
Raed Abdulameer Mahmood Alalvani - Ali Selk Ghafari
Quantitative Mapping of Perivascular Spaces Across MRI Modalities Using Vesselness Filtering and Morphometric Analysis
Razieh Salesi - Hamid Soltanian-Zadeh
Semi-Automatic Multi-Stage Artifact Removal in EEG During Subthreshold GVS: A Machine Learning Approach for Neuromodulation Studies
Mahdi Babaei - Sepideh Hajipour Sardouie - Martin Keung - Varsha Sreenivasan - Hanaa Diab - Maryam S. Mirian - Martin J. McKeown
پیاده سازی مسیر یابی هوشمند بر اساس انرژی برای شبکه حسگر بی سیم
حمداله مهرآیین
بررسی سه روش شبکه های عصبی بازمانده ، شبکه عصبی کانولوشنی و مدل های حافظه کوتاه مدت در شناسایی اخبار جعلی
بهاره هاشم زاده - مجید عبدالرزاق نژاد
بررسی تأثیر بالقوه فناوری بلاکچین بر کاهش مدیریت سود در شرکتهای بورسی: یک تحلیل مبتنی بر نگرش کارشناسان و متخصصین
ضرغام داداش زاده
more
Samin Hamayesh - Version 44.4.0