CLASSIFICAÇÃO DE GESTOS DE MÃO UTILIZANDO ELETROMIOGRAFIA DE ALTA DENSIDADE E APRENDIZADO PROFUNDO
eletromiografia de alta densidade; reconhecimento de gestos; reabilitação motora; aprendizado de máquina; aprendizado profundo; classificação.
A classificação de gestos de mão a partir de sinais mioelétricos tem recebido crescente atenção devido ao seu potencial em aplicações envolvendo interfaces homem–máquina, tecnologias assistivas e sistemas inteligentes de reconhecimento de movimento. Nesse contexto, a eletromiografia de alta densidade (HD-EMG), associada a técnicas de aprendizado profundo, apresenta-se como uma alternativa promissora por possibilitar a captura detalhada dos padrões de ativação muscular. O presente estudo teve como objetivo desenvolver e avaliar um método para classificação dos gestos utilizando sinais de HD-EMG combinados a técnicas de aprendizado profundo e aprendizado de máquina. Para isso, foram utilizados dados provenientes da base pública Hyser, sendo os sinais segmentados por janelamento temporal e convertidos em imagens no domínio tempo-frequência por meio da Transformada Wavelet. A extração automática de atributos foi realizada utilizando duas arquiteturas convolucionais, LeNet e EfficientNet, seguidas da etapa de classificação por algoritmos supervisionados, incluindo Random Tree, Random Forest e Máquina de Vetores de Suporte (SVM). Os resultados demonstraram desempenho superior dos modelos baseados em SVM, com destaque para o SVM com kernel polinomial de grau 2 aplicado aos atributos extraídos pela LeNet e para o SVM com kernel polinomial de grau 1 associado à EfficientNet. Entre as arquiteturas avaliadas, a EfficientNet apresentou melhor desempenho global no conjunto de teste, alcançando acurácia de 95,45% e área sob a curva ROC de 0,95, indicando elevada capacidade de generalização. De forma geral, os achados demonstram a viabilidade da abordagem proposta e reforçam o potencial da integração entre HD-EMG, aprendizado profundo e aprendizado de máquina para o desenvolvimento de sistemas mais robustos para classificação de gestos de mão.