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Clasificación de gestos en señales de electromiografía para control en tiempo real de una mano protésica utilizando un modelo de atención de canal mejorado con redes neuronales convolucionales

Autores: Yu, Guangjie; Deng, Ziting; Bao, Zhenchen; Zhang, Yue; He, Bingwei

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Clasificación de gestos en señales de electromiografía para control en tiempo real de una mano protésica utilizando un modelo de atención de canal mejorado con redes neuronales convolucionales


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Bioingeniería

Palabras clave

Reconocimiento de gestos
Red neuronal convolucional
Electromiografía de superficie
Mano protésica
Señales de envolvente
Control en tiempo real

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 32

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se requiere un reconocimiento preciso y en tiempo real de gestos para el funcionamiento autónomo de dispositivos de mano protésica. Este estudio emplea un modelo de red neuronal convolucional mejorado con atención de canal (CNN-ECA) para proporcionar un enfoque único para el reconocimiento de gestos mediante electromiografía de superficie (sEMG). La introducción del módulo ECA mejora la capacidad del modelo para extraer características y enfocarse en información crítica en los datos de sEMG, equipando así a los sistemas de mano protésica controlados por sEMG con las características de detección precisa de gestos y control en tiempo real. Además, sugerimos una estrategia de preprocesamiento para extraer señales de envolvente que incorpora un filtro pasa bajo Butterworth y la transformada rápida de Hilbert (FHT), que puede reducir con éxito la interferencia de ruido y capturar información fisiológica esencial. Finalmente, se adopta la técnica de ventana de votación mayoritaria para mejorar los resultados de predicción, mejorando aún más la precisión y estabilidad del modelo. En general, nuestro modelo de red neuronal convolucional de múltiples capas, junto con la extracción de señales de envolvente y mecanismos de atención, ofrece un enfoque prometedor e innovador para sistemas de control en tiempo real en manos protésicas, permitiendo acciones motoras finas precisas.

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