基于云的可穿戴生物机械数据采集系统的SensAA设计和验证
Jonas Paul David1, David Schick1, Lorenz Rapp1
1Zentrum für Zuverlässige Mechatronische Systeme (ZMS), Aalen University, 73430 Aalen, Germany.
Sensors (Basel, Switzerland)
|April 27, 2024
概括
一个新的可穿戴系统收集了用于外骨设计的生物力学数据. 这种具有成本效益的全合一设备在日常活动中准确测量人类膝关节关节的角度,有助于开发辅助技术.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 可穿戴技术可穿戴技术
- 辅助设备 辅助设备 辅助设备
背景情况:
- 作为日常生活辅助的外骨正在获得吸引力,但需要进一步的研究.
- 在现实环境中长期观察步态对于设计有效的外骨系统至关重要.
研究的目的:
- 提出一种可穿戴的,一体化的数据采集系统,用于在日常活动中收集生物力学数据.
- 开发一个具有成本效益和用户友好的系统,使用现成的组件和云存储.
主要方法:
- 开发了一个可穿戴系统来收集和存储生物力学数据.
- 通过测量膝关节角度与光学运动分析系统在步行速度为3-12公里/小时时验证系统的准确性.
- 数据通过智能手机应用程序上传到云数据库.
主要成果:
- 拟议的系统准确地捕获了生物力学数据,根平均平方误差 (RMSE) 从2.9°到8°.
- 这种准确性与现有系统相当或比现有系统更好.
- 该工具链展示了成功的数据采集和云存储.
结论:
- 开发的系统为生物力学数据收集和处理提供了一个强大而可扩展的平台.
- 它有助于自动生成广泛的人类运动数据库.
- 这项技术可以为外骨设计和辅助技术的进步做出重大贡献.
