一个完全自动化的可穿戴腿部运动传感系统,用于人类健康监测

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 可穿戴技术可穿戴技术
• 收集能源 收集能源

背景情况:

• 持续监测人类活动对医疗保健至关重要,需要可持续的长期解决方案.
• 现有的可穿戴系统通常依赖于外部电源,限制了它们的自主性.
• 需要自动供电系统来进行不引人注目的长期健康评估.

研究的目的:

• 开发一个完全自动供电的可穿戴系统,用于实时多式联络式人类健康监测.
• 整合灵活的热电发电机 (f-TEGs) 以实现可持续的能源采集和传感.
• 为了能够持续评估膝关节的运动,代谢能量,运动速度和皮肤温度.

主要方法:

• 设计了一个可穿戴系统,包括f-TEG,织物应变传感器,超低功耗边缘计算和蓝牙.
• 在腿部使用f-TEG来从体温中收集能量,并作为零功率运动传感器.
• 开发了一种PEDOT:基于PSS的织物应变传感器,用于高准确度的膝盖运动检测.
• 实现边缘计算,用于实时估计多式联运健康参数.
• 通过蓝牙启用无线数据传输.

主要成果:

• 该系统由高效的f-TEGs完全自给自足,收集身体热量进行连续运行.
• f-TEGs既可以作为动力源,也可以作为肢体运动和皮肤温度的零功率传感器.
• 织物应变传感器提供了动态膝盖运动的超低功率,高准确度测量.
• 边缘计算在实时中准确估计多式联运健康参数,包括代谢能量.
• 该系统在静态和动态状态下自主和智能地运行.

结论:

• 一个完全自动供电的可穿戴系统,用于可持续地监测人类活动,已经成功开发出来.
• f-TEG和先进传感器的集成使得全面的实时健康评估成为可能.
• 这项技术为长期的自主医疗监测提供了一个有希望的解决方案.