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智能鞋垫使用廉价的传感器,人工智能来分析步态
2020年03月26日    阅读量:1223    新闻来源:中国牛涂网-涂料,化工,机械,建材,行业资讯门户网站  |  投稿

对大多数人来说,迈出第一步可能并不重要,但是史蒂文斯理工学院的研究人员认为,分析某人的行走方式可以为行动不便或受伤的人们带来很多帮助。

根据发表在  IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering上的研究,科学家们开发了一种AI驱动的智能鞋垫,该鞋垫可立即将任何鞋子变成便携式步态分析实验室。这项工作可以为临床研究人员提供一种新方法,以精确测量运动障碍  或肌肉骨骼损伤患者在其生活环境中的步行功能  中国机械网okmao.com该技术还可以帮助运动员改善跑步技术。 

“从实践的角度来看,这是无价的,”史蒂文斯可穿戴机器人系统实验室的首席作者兼主任达米亚诺·扎诺托(Damiano Zanotto)说  “我们现在能够在现实环境中实时准确地分析一个人的步态。”

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在研究人员的现实环境中,如何获取有关人的步态的可靠信息仍然是一项挑战。标准的步态分析技术(例如基于摄像头的运动捕捉系统和测力板)价格昂贵,并且只能在实验室内部使用,因此对于人们在现实世界中的行走方式几乎一无所知。诸如智能鞋,吊舱和鞋垫之类的新兴可穿戴技术可以克服这一限制,但是现有产品无法提供准确的步态数据。

Zanotto  和他的团队在他们的工作中  表明,他们的智能鞋垫可以提供有关穿着者步幅的长度,速度和力量的实时数据,其准确性要高于现有的脚踏技术,而其成本仅为传统技术的一小部分。实验室设备。

该团队的SportSole技术使用加速度计和陀螺仪监控自己在太空中的运动和方向,并使用一系列力传感器来检测足底压力,使其每秒可捕获500个读数,这比智能计步器和其他可穿戴步态分析提高了约五倍。工具。 

由于可穿戴式运动传感器固有地会产生噪音,因此Zanotto每秒可以处理500次测量结果,直至仅有几个关键特征,然后将结果输入AI算法中,该算法可以快速提取出精确的步态参数,精确度在几个百分点之内。

智能鞋底无论佩戴者是走路还是跑步都可以工作,并且可以生成准确的结果,而无需为单个用户进行校准或定制。初步测试表明,SportSole甚至适用于3岁以下的儿童和前庭疾病的老年使用者,其步态模式与健康成年人的步态非常不同。 

智能鞋垫中值得注意的是使用了现成的传感器,这些传感器最终将使该技术更易于扩展。据研究人员称,这些传感器的成本约为100美元,并伴随着AI来提取可靠的数据。Zanotto说:“我们正在以更低的成本实现相同或更好的结果,而在扩展该技术方面,这是很大的一笔。”

该团队目前专注于测试SportSole的临床用途。


标签:行业资讯今日头条机械商道机械应用人工智能技术中心设备与仪器工业设备
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