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
تاثیر تعدیل کننده شدت رقابت پذیری بازار محصولات و نبود تقارن در اطلاعات بر ارتباط مابین هزینه های سرمایه ای و ارزشگذاری شرکت
سینا سلیمانی - فاطمه صمدی
کاربرد هوش مصنوعی در حملات سایبری: یک مرور تحلیل
سجاد یوسفی - مریم پورنجف - رویا شیخی زاده - زینب بازپور
تبیین ابعاد و مؤلفههای مؤثر بر موفقیت مالیات کسب و کارهای نوپا مبتنی بر قابلیتهای نوآورانه با رویکرد هوش مصنوعی در شرایط اقتصاد امروز
حسین بوذری
نظریه پایداری و ذینفعان: دیدگاه فرآیندی
رعنا شهداور - لیلا مهدیوند - مریم حسن پور
کاربرد بیومکانیک و آنالیز راهرفتن در بهینهسازی درمان کودکان مبتلا به فلج مغزی: مرور ادبیات
علی جعفری - علیرضا هاشمی اسکویی - شقایق حسن زاده خانمیری
Plasma Electrolytic Oxidation-Derived HAp–Ta₂O₅ Coatings on Ti6Al4V for Biomedical Applications
Milad Hosseini - Jafar Khalil allafi - Mir saman Safavi
Gene expression changes induced by Atorvastatin in breast cancer and stem cells
Seyed Mahdi Mousavi - Yaghub Pazhang
Hierarchical STFT based Transformer for Causality discovery
Sahar Semsarha - Mohammad bagher Shamsolahi
A Comprehensive Architecture for Smart Hospitals: Leveraging IoT, AI, and Data Science
Jafar Abdollahi - Laya Mahmoudi - Babak Nouri-Moghaddam
بهبود طبقه بندی احساسات نظرات مشتریان آمازون با جنگل تصادفی
فائزه مختارآبادی - وحید خطیبی بردسیری
more
Samin Hamayesh - Version 42.5.2