偵測使用者動作的智慧紡織物

麻省理工學院的研究員使用一種新穎的工法,製作出了與身體緊密貼合的智慧紡織物來偵測穿戴者的姿勢和動作。

透過摻入一種特別的塑膠紗線,並加熱將其稍微熔化(這一過程稱為熱成型),大大提高了被織入多層紡織物中的壓力感測器的精度,而他們稱此紡織物為 3DKnITS。研究員們利用這種製程創造了一款智慧鞋子和墊子,然後建立了軟硬體系統來即時測量和解析壓力感測器的數據。

受到圖像分類深度學習技術的啟發,Wicaksono 設計了一個將壓力感測器數據顯示為熱圖的系統,這些圖像被餵入機器學習模型,模型經過訓練後,就能根據熱圖來偵測使用者的姿勢或動作。若分類使用者在智慧墊子上的活動(走路、跑步、伏地挺身等),準確率可達 99.6%;而識別七個瑜珈姿勢的準確率則可達 98.7%。

麻省理工學院媒體實驗室的研究助理,也是 3DKnITS 論文的主要作者 Irmandy Wicaksono 說:「製程中利用了數位編織技術,能夠快速製作原型,並可以輕鬆擴展以進行大規模製造。」此技術應用層面廣,尤其是在醫療和復健等方面。例如:它可以用來生產智慧鞋,追蹤受傷後再次學習行走的人的步態;或者製作可以監測糖尿病患者腳部壓力以預防潰瘍的襪子。

未參與研究的哈佛醫學院骨科手術助理教授,馬薩諸塞州總醫院運動醫學骨科醫生 Eric Berkson 說:「看到技術以如此有意義的方式發展總是令人驚歎,沒想到我們穿的衣服、袖子、或襪子以特殊的方法製作,就能讓它們的三維結構被用來感測壓力。」「在醫學領域,特別是在骨科運動醫學中,這項技術提供了更好地偵測和分類動作的能力,並辨識現實世界(實驗室外)中的力分佈模式。這種思維方式將提升傷害預防和偵測技術,並有助於評估和指導復健。」

 

資料來源:TechXplore

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