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
Development of Folic Acid-Conjugated Iron Oxide Nanoparticles Loaded with Doxorubicin via Arc Discharge: A Novel Approach for Synergistic Photothermal-Chemotherapy of Cancer Using Bacterial Cellulose-Polyvinyl Alcohol Hydrogel
Saeid Orangi - Soodabeh Davaran
چالش ها و راهکارهای استفاده از حسابداری منابع انسانی در عصر دیجیتال
پگاه نکواصل - حانیه سرافراز
افشای عملکرد پایدار ی و مشاغل خانوادگی
رعنا شهدآور - الناز نجفی - مهری علیپور اصل
پیش بینی ریسک بیماری های قلبی- عروقی با استفاده از تکنیک یادگیری گروهی stacking
مهسان یقطینی - حسین اقبالی - محمدعلی اقبالی
تأثیر فعالیت های بازاریابی تجربی بر تجربه مشتری در متاورس: نقش واسطه ای سهولت درک شده و سودمندی درک شده و تأثیر آن بر عشق به برند
آیسان خضرلو - سید جعفر زنوزی
هوشمندسازی زنجیره تأمین با بهرهگیری از الگوریتمهای هوش مصنوعی
غلامرضا جمالی - محمدهادی نامور
A Review of Large Language Models in Medicine: Applications, Challenges, and Future Directions
Elham Shameli - Seyed Mohsen Mirhosseini
Deep Learning and Fuzzy Entropy in Parkinson's Diagnosis: a Framework Based on Task-Based EEG Signals
Amir Hossein Tajarrod - Tania Hossein Khani - َAsghar Zarei - Mousa Shamsi
حمل و نقل هوشمند در بازی جنگ
جواد طیبی - حسین حیدری
Benchmarking nnU-Net vs. Custom 3D U-Net for Kidney Tumor Segmentation: A Controlled Study on KiTS19 Dataset
Ariya Soleimany - Masoud Noroozi - Mohammad Saber Azimi - Alireza Karimian - Jafar Majidpour - Hossein Arabi
more
Samin Hamayesh - Version 43.6.0