Multimodal Estimation of Endpoint Force During Quasi-Dynamic and Dynamic Muscle Contractions Using Deep Learning

نویسندگان

چکیده

Accurate force/torque estimation is essential for applications such as powered exoskeletons, robotics, and rehabilitation. However, under dynamic conditions a challenging due to changing joint angles, force levels, muscle lengths, movement speeds. We propose novel method accurately model the generated isotonic, isokinetic (quasi-dynamic), fully conditions. Our solution uses deep multimodal CNN learn from EMG-IMU data estimate elbow flexion extension, both intra- inter-subject schemes. The proposed extracts representations EMG (in time frequency domains) IMU domain) aggregates them obtain an effective embedding estimation. describe new dataset containing EMG, IMU, output data, collected number of different experimental conditions, use this evaluate our method. results show robustness approach in comparison other baseline methods well those literature, setups validation obtained R2 values are 0.91±0.034, 0.87±0.041, 0.81±0.037 intra-subject 0.81±0.048, 0.64±0.037, 0.59±0.042 scheme, during isokinetic, contractions, respectively. Additionally, indicate that improves significantly when kinematic information (IMU data) included. Average improvements 13.95%, 118.18%, 50.0% (intra-subject) 28.98%, 41.18%, 137.93% (inter-subject) contractions respectively achieved.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

Estimation and application of EMG amplitude during dynamic contractions.

The sections above have described an EMG amplitude estimator and an initial application of this estimator to the EMG-torque problem. The amplitude estimator consists of six stages. In the first stage, motion artifact and power-line interference are attenuated. Motion artifact is typically removed with a highpass filter. Elimination of power-line noise is more difficult. Commercial systems tend ...

متن کامل

dynamic coloring of graph

در این پایان نامه رنگ آمیزی دینامیکی یک گراف را بیان و مطالعه می کنیم. یک –kرنگ آمیزی سره ی رأسی گراف g را رنگ آمیزی دینامیکی می نامند اگر در همسایه های هر رأس v?v(g) با درجه ی حداقل 2، حداقل 2 رنگ متفاوت ظاهر شوند. کوچکترین عدد صحیح k، به طوری که g دارای –kرنگ آمیزی دینامیکی باشد را عدد رنگی دینامیکی g می نامند و آنرا با نماد ?_2 (g) نمایش می دهند. مونت گمری حدس زده است که تمام گراف های منتظم ...

15 صفحه اول

Identification of dynamic myoelectric signal-to-force models during isometric lumbar muscle contractions.

A 14-muscle myoelectric signal (MES)-driven muscle force prediction model of the L3-L4 cross section is developed which includes a dynamic MES-force relationship and allows for cocontraction. Model parameters are estimated from MES and moments data recorded during rapid exertions in trunk flexion, extension, lateral bending and axial twist. Nine young healthy males participated in the experimen...

متن کامل

diagnostic and developmental potentials of dynamic assessment for writing skill

این پایان نامه بدنبال بررسی کاربرد ارزیابی مستمر در یک محیط یادگیری زبان دوم از طریق طرح چهار سوال تحقیق زیر بود: (1) درک توانایی های فراگیران زمانیکه که از طریق برآورد عملکرد مستقل آنها امکان پذیر نباشد اما در طول جلسات ارزیابی مستمر مشخص شوند; (2) امکان تقویت توانایی های فراگیران از طریق ارزیابی مستمر; (3) سودمندی ارزیابی مستمر در هدایت آموزش فردی به سمتی که به منطقه ی تقریبی رشد افراد حساس ا...

15 صفحه اول

Multimodal Emotion Recognition Using Multimodal Deep Learning

To enhance the performance of affective models and reduce the cost of acquiring physiological signals for real-world applications, we adopt multimodal deep learning approach to construct affective models from multiple physiological signals. For unimodal enhancement task, we indicate that the best recognition accuracy of 82.11% on SEED dataset is achieved with shared representations generated by...

متن کامل

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ژورنال

عنوان ژورنال: IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement

سال: 2022

ISSN: ['1557-9662', '0018-9456']

DOI: https://doi.org/10.1109/tim.2022.3189632