Sistema de reconocimiento inteligente de señales mioeléctricas del movimiento de mano humana

  • Sergio Andres Vicario Vazquez Departamento de Ingeniería eléctrica y electrónica. Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería. Universidad Autónoma del Estado de Morelos
  • Oumane Oubram Departamento de Ingeniería eléctrica y electrónica. Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería. Universidad Autónoma del Estado de Morelos
  • Bassam Ali Departamento de Energías Renovables. Facultad de Ingeniería. Universidad Autónoma de Yucatan.
  • J. Guadalupe Velasquez Aguilar Departamento de Ingeniería eléctrica y electrónica. Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería. Universidad Autónoma del Estado de Morelos
  • Ernesto Ordóñez López Departamento de Energías Renovables. Facultad de Ingeniería. Universidad Autónoma de Yucatan.
Palabras clave: señales mioeléctricas, reconocimiento inteligente, prótesis, redes neuronales

Resumen

En este trabajo se presenta el diseño de un algoritmo de reconocimiento de señales mioeléctricas por medio de una arquitectura de redes neuronales artificiales, para la fabricación de un prototipo de prótesis de una mano humana. En la primera etapa del proyecto se diseñó el sensor mioeléctrico que ayudo a la captura de las señales que corresponden al movimiento de cada dedo de una mano humana. Se generó una base de datos con las señales mioeléctricas capturadas, la cual sirvió para el entrenamiento de la red neuronal artificial (RNA), obteniendo los pesos y bias de dicha red. El rendimiento de la arquitectura fue evaluado con criterios estadísticos para la validación de la RNA, comparando datos simulados con datos experimentales. Encontramos que la mejor arquitectura en este trabajo cuenta con 7 neuronas en la capa oculta, una en la capa de salida y con un 96% de coeficiente de correlación, dicha arquitectura es la #7 de la tabla 1 la cual contiene un reporte de rendimiento del algoritmo de aprendizaje de las diferentes arquitecturas propuestas.

Biografía del autor

Sergio Andres Vicario Vazquez, Departamento de Ingeniería eléctrica y electrónica. Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería. Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Inteligencia Artificial, Ingenieria Electrica-Electronica
Oumane Oubram, Departamento de Ingeniería eléctrica y electrónica. Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería. Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Especialista en Física del estado sólido y aplicaciones de inteligencia artificial
Bassam Ali, Departamento de Energías Renovables. Facultad de Ingeniería. Universidad Autónoma de Yucatan.

 

Energy System, Heat and mass transfer, Chemical Ing., Articial Intelligen

J. Guadalupe Velasquez Aguilar, Departamento de Ingeniería eléctrica y electrónica. Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería. Universidad Autónoma del Estado de Morelos
sistemas embebidos, mecatronica, tratamiento de imagen y señal
Ernesto Ordóñez López, Departamento de Energías Renovables. Facultad de Ingeniería. Universidad Autónoma de Yucatan.
Energia renovable, Ingenieria Electrica

Citas

A Bassam, RA Conde-Gutiérrez, J Castillo, G Laredo, JA Hernández, 2014, Direct neural network modeling for separation of linear and branched paraffins by adsorption process for gasoline octane number improvement, “Fuel”. Vol. 124, 158-167.

A. Bassam, E. Santoyo, J. Andaverde, J. A. Hernández, O. M. Espinoza-Ojeda, 2010, Estimation of static formation temperatures in geothermal wells by using an artificial neural network approach, “Computers & Geosciences”, vol. 32, 1191-9.

Alonso, R. Hornero, P. Espino, R. de la Rosa, L. Liptak, (2001), Entrenador Mioeléctrico de Prótesis para Amputados de Brazo y Mano. Universidad de Valladolid.

C. P. Pedro, 2010, inteligencia artificial con aplicaciones en ingeniería, México D.F., “Alfaomega”.

N. López, F. di Sciasco, E. Orosco, N. Ledesma, A. Echenique, & M. Valentinuzzi, (2006), Control Mioelétrico de un brazo robótico, IV Congreso Iberoamericano sobre Tecnologías de Apoyo a la Discapacidad. “Vittoria-Espiritu Santo-Brasil”: ISBN: 8496023451.

P. Parimal, S. Allen, & G. Rapach, (1988). Microcontroller based prosthetic device using myoelectric signal. Engineering in Medicine and Biology Society, “Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE”, 1427 – 1428.

V. I. Pedro & G.L. Inés, 2004, Redes de Neuronas Artificiales, Un enfoque Práctico, Madrid España, “Pearson Education”.

V. V. A. Sergio, 2017, Adquisición, Procesamiento e Interpretación de Señales Mioeléctricas para el Diseño y Fabricación Robótica, tesis de licenciatura, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca.
Publicado
2017-10-17
Sección
Artículos de Investigación