Personalized Myoelectric Control for Upper-Limb Exoskeletons Through Meta-Learning: A Few-Shot Learning Approach
Notice bibliographique
Résumé
Personalization in the myoelectric control of robotic exoskeletons is crucial to ensuring accurate interpretation and adaptation to the unique muscle activity patterns and movement intentions of each user. This approach minimizes the risk of incorrect or excessive force application, significantly reducing the likelihood of user discomfort or injury during operation. This study introduces a model-agnostic meta-learning approach for personalizing a soft upper-limb exoskeleton in industrial settings. The framework incorporates an attention-based CNN-LSTM model that predicts future angular positions of the robot using EMG and IMU signals. The MAML framework demonstrates significant adaptability and personalization, efficiently predicting future angular positions with minimal data, approximately 20-25 seconds per task. This approach effectively reduces the necessity for extensive retraining with new users or in new environments by 50%, showcasing real-time task adaptation capabilities. Our findings confirmed a reduced human effort of nearly 13% in load-bearing tasks. Also, the results show that the exerted torque from the exoskeleton was 24% higher while maintaining higher accuracy. A comparison with other deep learning models further emphasizes the enhanced adaptability and accuracy offered by the meta-learning approach.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».