State-of-the-art motorized hand prostheses are endowed with actuators able to provide independent and proportional control of as many as six degrees of freedom (DOFs). The control signals are derived from residual electromyographic (EMG) activity, recorded concurrently from relevant forearm muscles. Nevertheless, the functional mapping between forearm EMG activity and hand kinematics is only known with limited accuracy. Therefore, no robust method exists for the reliable computation of control signals for the independent and proportional actuation of more than two DOFs. A common approach to deal with this limitation is to pre-program the prostheses for the execution of a restricted number of behaviors (e.g., pinching, grasping, and wrist rotation) that are activated by the detection of specific EMG activation patterns. However, this approach severely limits the range of activities users can perform with the prostheses during their daily living. In this work, we introduce a novel method, based on a long short-term memory (LSTM) network, to continuously map forearm EMG activity onto hand kinematics. Critically, unlike previous work, which often focuses on simple and highly controlled motor tasks, we tested our method on a dataset of activities of daily living (ADLs): the KIN-MUS UJI dataset. To the best of our knowledge, ours is the first reported work on the prediction of hand kinematics that uses this challenging dataset. Remarkably, we show that our network is able to generalize to novel untrained ADLs. Our results suggest that the presented method is suitable for the generation of control signals for the independent and proportional actuation of the multiple DOFs of state-of-the-art hand prostheses.


翻译:最先进的机动手假肢配有能够独立和成比例控制多达6度自由(DOFs)的控制器。控制信号来自相关前臂肌肉同时记录下来的残余电磁学(EMG)活动。然而,前臂电磁学活动和手动运动之间的功能映射只有有限的准确性才为人所知。因此,没有可靠的计算UF2以上独立和成比例引爆的控制信号的可靠方法。处理这一限制的一个共同方法是,为执行有限的行为(例如,抓取、握取和手腕旋转)预编方案。但是,前臂电磁学活动与手动运动之间的功能映射功能,但这种方法严重限制了用户在日常生活中使用假肢的活动范围。在这项工作中,我们采用了一种基于长期短期记忆(LSTM)网络的新型新颖方法,持续将EMG活动绘制在手动直径直径直线图上,而我们目前掌握的直径直径直径直径直径直径直径直的MUFML活动数据则不同于我们以往掌握的数据。

0
下载
关闭预览

相关内容

让 iOS 8 和 OS X Yosemite 无缝切换的一个新特性。 > Apple products have always been designed to work together beautifully. But now they may really surprise you. With iOS 8 and OS X Yosemite, you’ll be able to do more wonderful things than ever before.

Source: Apple - iOS 8
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】树莓派/OpenCV/dlib人脸定位/瞌睡检测
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年10月24日
【推荐】视频目标分割基础
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年9月19日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
VIP会员
相关资讯
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】树莓派/OpenCV/dlib人脸定位/瞌睡检测
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年10月24日
【推荐】视频目标分割基础
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年9月19日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员