Interfaz humano-computador usando ultrasonografía

Abstract

En los últimos años nuevas tecnologías de interfaz músculo-computador se han desarrollado, entre ellas se destaca la interfaz basada en ultrasonografía, esta presenta aparentes ventajas ante la electromiografía, sin embargo hasta ahora estas propuestas no se han implementado usando tecnologías de ultrasonografía completamente portátiles. Este trabajo busca determinar si es posible identificar la posición de los dedos de la mano usando solamente ultrasonografías del antebrazo, para ello se implementó un algoritmo de aprendizaje automático que fue entrenado a partir de vectores de flujo óptico que caracterizaban los vídeos de ultrasonido, teniendo estos vectores se entrenó una red neural de tipo piramidal con una arquitectura multicapa de perceptrones. Se creo una base de datos con 11 voluntarios de los cuales se recopiló la información ultrasonográfica y su verdad de terreno de los dedos de la mano. Con esto se encontró que si es posible determinar la posición angular de los dedos índice medio y pulgar de la mano con un error medio absoluto en la predicción de 18% en el dedo índice, 25% en el dedo medio y 17% en el dedo pulgar, teniendo únicamente información del antebrazo en un voluntario que la red entrenada nunca había visto.