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 وقوع سکته مغزی با استفاده از دادههای پروندههای الکترونیکی مراقبتهای بهداشتی بیماران و شبکههای عصبی
عارفه یعقوبی - افشین ابراهیمی - پیوند قادریان
واقعاً چه چیزی در جلوگیری از تقلب علیه سازمان ها مؤثر است که تصمیم گیرندگان باید بدانند؟
شبنم بالازاده قره باغی - سعید مصدق - اسماعیل عبادی
ارتباط بین عملکرد پایداری و سرمایه گذاری بیشتر و کمتر از حد
سعید انور خطیبی - علی زارع بهتاشی
رابطه میان ماکیاولیسم و بی طرفی حسابرس
میر امید یوسفی شارمی - بهمن بنی مهد - مهدی مرادزاده فرد - بهرام همتی
DDQN-Learning of Hill-Type Musculoskeletal Arm Model for Elbow Motor Control
Mohammad-Reza Sayyed Noorani - Abbas Jafarpour Mahalleh - Kimiya Khojand
Dynamic Modeling of a Cable-Driven Series Elastic Upper Extremity Exoskeleton for Post-Stroke Rehabilitation
Ali Selk Ghafari - Omid Kalantari
نقش علم داده در مهندسی راه و ترابری
حمیدرضا ربانینژاد
بررسی خواص مکانیکی داربستهای متشکل از نانوسلولز، ژلاتین و ماتریس خارجسلولی برای کاربرد در مهندسی بافت استخوان
مهدی درگاهی - معصومه محمودی
بررسی و مقایسه روشهای تشخیص جوامع در شبکههای اجتماعی با همافزایی الگوریتمهای تکاملی و یادگیری ماشین
زهرا انیسی نسب - محمد مصلح
Engagement of shareholders in the company
Mahdi Rastkar Mirzaei - Ramin Saman Azari
more
Samin Hamayesh - Version 42.4.1