Análise de técnicas de classificação de sinais de eletromiografia para controle de prótese de membro superior

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Boris, Fabio Agostinho
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/193431
Resumo: A classificação de sinais eletromiográficos é uma tarefa importante para o controle de próteses ativas de membros superiores. Este trabalho propõe analisar e avaliar técnicas e ferramentas para classificação de sinais eletromiográficos (EMG) de superfície, produzindo modelos preditivos viáveis para o controle de próteses de membros superiores. Os sinais eletromiográficos foram obtidos a partir de uma base de dados pública. Algoritmos de aprendizagem de máquina, transformadas discretas wavelets e sete características do sinal EMG foram usadas para classificar os sinais. Foram criadas amostras aleatórias para as tarefas de treinamento e teste em subconjuntos com 80% e 20% dos dados, respectivamente. Os algoritmos de aprendizado de máquina foram treinados com diferentes configurações, permitindo avaliação entre os classificadores e os parâmetros utilizados em cada modelo. Após a realização dos testes, observa-se que o processamento dos sinais e a extração de características são processos importantes para a obtenção de resultados acurados em sinais eletromiográficos. O melhor resultado produziu uma acurácia média de 97,22% com um classificador Random Forest e três características extraídas a partir de uma transformada discreta wavelet nos dois canais do sinal EMG.
id UNSP_6ab90fe8800757c6a4981b448bb4ae54
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/193431
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str 2946
spelling Análise de técnicas de classificação de sinais de eletromiografia para controle de prótese de membro superiorAnalysis of electromyography signal classification techniques for upper limb prosthesis controlClassificação de EMGAprendizado de máquinaExtração de característicasWaveletsControle de próteseMembro superiorEMG classificationMachine learningFeatures extractionProstheses controlUpper limbA classificação de sinais eletromiográficos é uma tarefa importante para o controle de próteses ativas de membros superiores. Este trabalho propõe analisar e avaliar técnicas e ferramentas para classificação de sinais eletromiográficos (EMG) de superfície, produzindo modelos preditivos viáveis para o controle de próteses de membros superiores. Os sinais eletromiográficos foram obtidos a partir de uma base de dados pública. Algoritmos de aprendizagem de máquina, transformadas discretas wavelets e sete características do sinal EMG foram usadas para classificar os sinais. Foram criadas amostras aleatórias para as tarefas de treinamento e teste em subconjuntos com 80% e 20% dos dados, respectivamente. Os algoritmos de aprendizado de máquina foram treinados com diferentes configurações, permitindo avaliação entre os classificadores e os parâmetros utilizados em cada modelo. Após a realização dos testes, observa-se que o processamento dos sinais e a extração de características são processos importantes para a obtenção de resultados acurados em sinais eletromiográficos. O melhor resultado produziu uma acurácia média de 97,22% com um classificador Random Forest e três características extraídas a partir de uma transformada discreta wavelet nos dois canais do sinal EMG.The classification of surface electromyographic signals is an important task for the control of active upper-limb prostheses. This study aims to analyze and evaluate techniques and tools to classify surface electromyographic signals (EMG), creating viable models for the control of upper limb prostheses. The electromyographic signals were obtained from a public database. Machine learning algorithms, discrete wavelets transforms and seven features of the EMG signal were used to classify the signals. Random samples were created for the training and testing tasks in subsets with 80% and 20% of the data, respectively. Machine learning algorithms for classifying electromyographic signals were trained with different configurations, allowing evaluation between combinations of techniques and parameters. It was observed that signal processing and feature extraction are important processes for obtaining accurate results. The best result produced an average accuracy of 97,22% with a Random Forest classifier and three features extracted from discrete wavelet transform from surface electromyography signals of two channels.Universidade Estadual Paulista (Unesp)Carvalho, Aparecido Augusto de [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Boris, Fabio Agostinho2020-09-09T22:44:33Z2020-09-09T22:44:33Z2020-07-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/19343133004099080P0porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-08-05T17:42:29Zoai:repositorio.unesp.br:11449/193431Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T17:42:29Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise de técnicas de classificação de sinais de eletromiografia para controle de prótese de membro superior
Analysis of electromyography signal classification techniques for upper limb prosthesis control
title Análise de técnicas de classificação de sinais de eletromiografia para controle de prótese de membro superior
spellingShingle Análise de técnicas de classificação de sinais de eletromiografia para controle de prótese de membro superior
Boris, Fabio Agostinho
Classificação de EMG
Aprendizado de máquina
Extração de características
Wavelets
Controle de prótese
Membro superior
EMG classification
Machine learning
Features extraction
Prostheses control
Upper limb
title_short Análise de técnicas de classificação de sinais de eletromiografia para controle de prótese de membro superior
title_full Análise de técnicas de classificação de sinais de eletromiografia para controle de prótese de membro superior
title_fullStr Análise de técnicas de classificação de sinais de eletromiografia para controle de prótese de membro superior
title_full_unstemmed Análise de técnicas de classificação de sinais de eletromiografia para controle de prótese de membro superior
title_sort Análise de técnicas de classificação de sinais de eletromiografia para controle de prótese de membro superior
author Boris, Fabio Agostinho
author_facet Boris, Fabio Agostinho
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Carvalho, Aparecido Augusto de [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Boris, Fabio Agostinho
dc.subject.por.fl_str_mv Classificação de EMG
Aprendizado de máquina
Extração de características
Wavelets
Controle de prótese
Membro superior
EMG classification
Machine learning
Features extraction
Prostheses control
Upper limb
topic Classificação de EMG
Aprendizado de máquina
Extração de características
Wavelets
Controle de prótese
Membro superior
EMG classification
Machine learning
Features extraction
Prostheses control
Upper limb
description A classificação de sinais eletromiográficos é uma tarefa importante para o controle de próteses ativas de membros superiores. Este trabalho propõe analisar e avaliar técnicas e ferramentas para classificação de sinais eletromiográficos (EMG) de superfície, produzindo modelos preditivos viáveis para o controle de próteses de membros superiores. Os sinais eletromiográficos foram obtidos a partir de uma base de dados pública. Algoritmos de aprendizagem de máquina, transformadas discretas wavelets e sete características do sinal EMG foram usadas para classificar os sinais. Foram criadas amostras aleatórias para as tarefas de treinamento e teste em subconjuntos com 80% e 20% dos dados, respectivamente. Os algoritmos de aprendizado de máquina foram treinados com diferentes configurações, permitindo avaliação entre os classificadores e os parâmetros utilizados em cada modelo. Após a realização dos testes, observa-se que o processamento dos sinais e a extração de características são processos importantes para a obtenção de resultados acurados em sinais eletromiográficos. O melhor resultado produziu uma acurácia média de 97,22% com um classificador Random Forest e três características extraídas a partir de uma transformada discreta wavelet nos dois canais do sinal EMG.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-09-09T22:44:33Z
2020-09-09T22:44:33Z
2020-07-31
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/193431
33004099080P0
url http://hdl.handle.net/11449/193431
identifier_str_mv 33004099080P0
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808128182808739840