Continuous estimation of high-dimensional finger kinematics from forearm surface electromyography (EMG) could enable natural control for hand prostheses, AR/XR interfaces, and teleoperation. However, the complexity of human hand gestures and the entanglement of forearm muscles make accurate recognition intrinsically challenging. Existing approaches typically reduce task complexity by relying on classification-based machine learning, limiting the controllable degrees of freedom and compromising on natural interaction. We present an end-to-end framework for continuous EMG-to-kinematics regression using only consumer-grade hardware. The framework combines an 8-channel EMG armband, a single webcam, and an automatic synchronization procedure, enabling the collection of the EMG Finger-Kinematics dataset (EMG-FK), a 10-h dataset of synchronized EMG and 15 finger joint angles from 20 participants performing rich, unconstrained right-hand motions. We also introduce the Temporal Riemannian Regressor (TRR), a lightweight GRU-based model that uses sequences of multi-band Riemannian covariance features to decode finger motion. Across EMG-FK and the public emg2pose benchmark, TRR outperforms state-of-the-art methods in both intra- and cross-subject evaluation. On EMG-FK, it reaches an average absolute error of $9.79 °\pm 1.48$ in intra-subject and $16.71 °\pm 3.97$ in cross-subject. Finally, we demonstrate real-time deployment on a Raspberry Pi 5 and intuitive control of a robotic hand; TRR runs at nearly 10 predictions/s and is roughly an order of magnitude faster than state-of-the-art approaches. Together, these contributions lower the barrier to reproducible, real-time EMG-based decoding of high-dimensional finger motion, and pave the way toward more natural and intuitive control of embedded EMG-based systems.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

EMNLP2023:Schema自适应的知识图谱构建
专知会员服务
44+阅读 · 2023年12月3日
最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
八篇NeurIPS 2019【图神经网络(GNN)】相关论文
专知会员服务
44+阅读 · 2020年1月10日
IEEE WHISPERS大规模高光谱目标跟踪挑战赛来了!
中国图象图形学报
60+阅读 · 2020年7月8日
哈工大SCIR八篇论文被EMNLP-IJCNLP 2019录用
哈工大SCIR
23+阅读 · 2019年8月14日
近期语音类前沿论文
深度学习每日摘要
14+阅读 · 2019年3月17日
自然语言处理顶会EMNLP2018接受论文列表!
专知
87+阅读 · 2018年8月26日
论文浅尝 | 基于知识图谱子图匹配以回答自然语言问题
开放知识图谱
26+阅读 · 2018年6月26日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
9+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
14+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
9+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
13+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关VIP内容
EMNLP2023:Schema自适应的知识图谱构建
专知会员服务
44+阅读 · 2023年12月3日
最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
八篇NeurIPS 2019【图神经网络(GNN)】相关论文
专知会员服务
44+阅读 · 2020年1月10日
相关资讯
IEEE WHISPERS大规模高光谱目标跟踪挑战赛来了!
中国图象图形学报
60+阅读 · 2020年7月8日
哈工大SCIR八篇论文被EMNLP-IJCNLP 2019录用
哈工大SCIR
23+阅读 · 2019年8月14日
近期语音类前沿论文
深度学习每日摘要
14+阅读 · 2019年3月17日
自然语言处理顶会EMNLP2018接受论文列表!
专知
87+阅读 · 2018年8月26日
论文浅尝 | 基于知识图谱子图匹配以回答自然语言问题
开放知识图谱
26+阅读 · 2018年6月26日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员