Estimación de velocidad del movimiento de mano usando redes neuronales artificiales y mediciones electromiográfícas ( Hand movements speed estimation by means of artificial neural networks and electromiograpHical measurements)

Camilo Sandoval Rodríguez, Eusebio Delgado Velosa, Edinson Andrés Cordero Cardozo, Rodolfo Villamizar Mejía

Resumen


En este artículo se presenta el desarrollo de un algoritmo para la estimación de la velocidad de los movimientos
básicos de la mano usando redes neuronales artificiales a partir del sensado de la actividad electromiográfica del antebrazo. Para la implementación de dicho algoritmo fue necesario adaptar un modelo funcional de laboratorio para la medición de la velocidad,  usando procesado digital de imágenes, presentando un error bajo en la medición de velocidad. Asimismo, para la estimación de  velocidad a partir del análisis de la sEMG (señal electromiográfica superficial) se escogió una red NARX (nonlinear autoregressive
network with exogenous inputs) como resultado de la comparación de diversas topologías de redes neuronales dinámicas. Los resultados mostrados evidencian una aproximación adecuada en la estimación de velocidad, que sirve como punto de comparación al usarse metodologías diferentes para obtener los perfiles de velocidad

Abstract: In this paper an algorithm for estimating the speed of the basic hand movements using artificial neural networks based on recorded electromyographic activity at the forearm is presented. To implement this algorithm it was necessary to adapt a model for measuring the speed, using digital image processing, which presented a low error rate measurement. Likewise, for speed estimation, a NARX network (network nonlinear autoregressive with exogenous inputs) was chosen after comparing different dynamic neural network topologies. The results shown demonstrated a suitable approach to the estimation of speed, which serves  as a comparison to the different methodologies used to obtain the velocity profiles.


Palabras clave


Electromiografía (EMG), Estimación de velocidad, Prótesis de brazo, Redes neuronales artificiales(RNA). keywords: — Artificial neural networks (ANN), Arm prosthesis, Electromyography (EMG), Speed estimation

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DOI: https://doi.org/10.24050/19099762.n8.2010.114

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