基于织品的身体容量传感器用于膝盖角度监测
Valeria Galli1, Chakaveh Ahmadizadeh1, Raffael Kunz1,2
1Biomedical and Mobile Health Technology Laboratory, Department of Health Science and Technology, ETH Zurich, Balgrist Campus, Lengghalde 5, 8008 Zürich, Switzerland.
Sensors (Basel, Switzerland)
|December 23, 2023
概括
这项研究引入了一种具有容量传感器的新织可穿戴设备,用于在运动过程中准确估计膝盖角度. 该系统显示高精度,帮助移动健康和康复应用程序.
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
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 人类运动监控对于移动健康 (mHealth) 应用至关重要.
- 基于织品的可穿戴设备提供连续和不引人注目的监控解决方案.
- 准确的关节角度估计对于骨关节炎预防和身体康复评估至关重要.
研究的目的:
- 开发和评估一种基于织品的可穿戴设备,用于精确的膝盖角度估计.
- 使用集成到单层导电面料中的电容传感器,以增强信号读出.
- 为了评估系统的性能与黄金标准的光学运动捕捉相比.
主要方法:
- 开发了一种基于织品的新型可穿戴设备,其中包含放置在膝盖以上皮肤上的电容传感器.
- 该系统的设计是使用单一层导电性织物来简化制造.
- 在坐着的膝盖曲和腰运动中测量了膝盖斜斜角,并将传感器数据与光学运动捕捉相比较.
主要成果:
- 该系统表现出强大的预测能力,膝盖角,与R平方系数从0.77到0.99.
- 根的平均平方误差在4.15到12.19度之间,平均绝对误差在3.28到10.34度之间.
- 综合传感器数据实现了0.88或更高的R平方值,式运动产生了更准确的预测.
结论:
- 本次展示的基于织品的可穿戴系统可用于准确的膝盖角度估计.
- 这项技术有望在移动健康,身体康复和骨关节炎管理方面的应用.
- 建议对更多参与者进行进一步的研究,以验证不同人群的准确性和可重复性.
