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Título:	Desarrollo de sistema en FPGA para control de dispositivo mediante señales EMG e inteligencia artificial
Autor(es):	José Félix Castruita López
Área:	INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
Fecha de publicación :	26-nov-2025
Editorial :	Universidad Autonoma de Querétaro
Páginas:	1 recurso en línea (82 páginas)
Folio RI:	IGMAC-327118
Facultad:	Facultad de Ingeniería
Programa académico:	Maestría en Ciencias (Control en Sistemas Embebidos)
Resumen:	Las señales de electromiografía (EMG) son biopotenciales que registran la actividad muscular, como contracción, relajación, fuerza, movimiento y fatiga. Estas señales, al proporcionar información sobre el comportamiento muscular, son ampliamente utilizadas en diversos campos de investigación, como la biomedicina, la medicina, la robótica y la rehabilitación. Sin embargo, debido a su alta complejidad, las señales EMG requieren un considerable nivel computacional para su clasificación. Tradicionalmente, este procesamiento se realiza en dispositivos de cómputo secuencial, lo que genera tiempos de respuesta elevados y un alto consumo de energía, limitando su uso en aplicaciones embebidas o portátiles. En este trabajo se diseñó e implementó un sistema de control basado en la clasificación de señales EMG mediante una red neuronal tipo perceptrón multicapa (MLP), implementada en un dispositivo lógico programable tipo FPGA. El objetivo fue realizar la inferencia del modelo MLP directamente en hardware para clasificar señales EMG previamente procesadas y controlar, en lazo cerrado, un actuador que simula los movimientos de la mano predichos por la red neuronal. El sistema implementado en FPGA alcanzó una latencia de 843 ciclos de reloj por predicción, equivalente a 33.72 µs por muestra a una frecuencia de operación de 25 MHz, en contraste con los 52.03 ms requeridos por el mismo modelo ejecutado en Python en una computadora con procesador Intel i7-1255U. La eficiencia de clasificación obtenida fue del 97.42 %, y el consumo de potencia del diseño en FPGA fue de 0.153 W. Estos resultados demuestran una mejora significativa tanto en el tiempo de respuesta como en el consumo energético respecto a los sistemas secuenciales tradicionales, lo que valida la viabilidad del uso de FPGA para la implementación de modelos de inteligencia artificial embebidos en aplicaciones de control basadas en señales EMG.
URI:	https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/12546
Aparece en:	Maestría en Ciencias (Control en Sistemas Embebidos)

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