سامانه همایش‌ها TSTA | ثبت‌نام و ارسال مقاله کنفرانس‌ها و کنگره‌های ملی

صفحه اصلی / 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

نویسندگان :

Anita Sadat Sadati Rostami¹ Alireza Nazari² Mohammadreza Nayeri³

1- دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج 2- دانشگاه علم و صنعت ایران 3- دانشگاه تهران

کلمات کلیدی :

surface electromyography،sEMG،hand kinematics،time series،Joint estimation،BiLSTM-Transformer،NinaPro DB8،Human-machine interfaces،Regression

چکیده :

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.

لیست مقالات

لیست مقالات بایگانی شده

Simulation of Mechanical Property Changes in Biodegradable Scaffolds under Various Loading Conditions

ELNAZ ABEDINI - Mehdi Mehri

نقش فناوری‌های هوش مصنوعی در توانمندسازی جامعه D–M مروری جامع بر شناسایی، ترجمه و نمایندگی زبان اشاره

لیلا حسین آبادی

مرور نظام‌مند ادبیات: نوآوری‌ها و چالش‌های مدیریت زنجیره تأمین جهانی در عصر دیجیتال:نقش فناوری‌های پیشرفته و استراتژی‌های تاب‌آور

ساجده غلامی چهارطاق - نازنین عصمتی

بررسی اثرات تعامل و همکاری بین مدیران مالی ارشد شرکت‌ها و مؤسسات حسابرسی بر کیفیت حسابرسی

موسی انصاری - محمد فرهادی مهر

Dynamic Cross-Frequency Coupling Reveals Task Dependent Neural Engagement During Varying Cognitive Demands

Seyed Saman Sajadi - Babak Fazli - Fateme Karbasi - Ehsan Garosi - Milad Jalilian - Soheila Hosseinzadeh - Amir Homayoun Jafari - Seyed Abolfazl Zakerian

بررسی نقش رایانش ابری در توسعه اینترنت اشیا: فرصت‌ها و چالش‌های ادغام فناوری‌ها

سعیده نادری - سید حمید غفوری مهدی آباد

Preparation of pH sensitive Carboxymethyl cellulose / Polyvinylpyrrolidone based hydrogels for drug delivery applications

Masoumeh Olad Mazraeh - Hanieh Shokrkar - Nilufar Nasirpur

چالش‌ها و تهدیدهای امنیتی رایانش ابری در تحلیل داده‌های کلان

حمداله مهرآیین

حریم خصوصی در هوش مصنوعی:چالش ها و رویکردهای نوین با تاکید بر حوزه ی سلامت و مالی

سیمین عدل خواه

مروری سیستماتیک بر کاربرد هوش مصنوعی در تشخیص تهدیدات سایبری در زنجیره تأمین رایانش ابری

اسماعیل قاسمی - شاهین سمیع عادل

بیشتر