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
نقش هوش مصنوعی در بهینهسازی فرآیندهای بازاریابی دیجیتال برای کسبوکارهای صنعتی
جواد قهرمان زاده
بررسی آینده چکهای تضمین شده در عصر متاورس
رضا آقاعباسی - طهورا گچی - مریم اعظم پور
ارزیابی و وقوع تئوری آشوب با ماهیت تصادفی در سیستم های هوشمند
مهران جوانی
کاربرد هوش مصنوعی در حسابداری
پریسا عابدی - حسین بوداقی خواجه نوبر
Attentive Temporal Fusion Network (ATFNet) for Multi-frame Coronary Vessel Segmentation in X-ray Angiography
Pouya Babaei - Farshad Almasganj
چگونگی تاثیر هوش مصنوعی بر موقعیت رقابتی سازمان های بهداشت و درمان
مهدی زینالی - نیما قاسم زاده شهرک
نقش هوش مصنوعی در تحول آفرینی حوزه روابط عمومی سازمانها
علی یاوری - سحر صفرزادهنیا - حبیبه نظری
Exponential sliding mode controller to track the human upper limb during Topspin Forehand in Table Tennis
Erfan Sedaghat - Seyyed Arash Haghpanah
Freeze-Dried Oxidized Alginate–Gelatin Scaffold Coated with Reduced Graphene Oxide for Bone Tissue Engineering
Mohsen Aghababaei Tafreshi - Sameereh Hashemi-Najafabadi - Nafiseh Baheiraei
A Comprehensive Review of Deep Learning Integration in Recommender Systems: Taxonomy, Challenges, and Future Directions
Saba Kheirkhah Kheirabadi - Dr. Azita Shirazipour - Dr.Seyed Javad Mirabedini
more
Samin Hamayesh - Version 44.7.0