智能带与运行中使用的MEMS和运动跟踪系统的比较

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 运动技术技术 运动技术
• 可穿戴技术可穿戴技术

背景情况:

• 准确测量运行参数,如步数,对于性能分析和伤害预防至关重要.
• 传统的运动捕捉系统是有效的,但昂贵,而且不容易获得.
• 可穿戴惯性传感器为运动分析提供了一个潜在的低成本解决方案.

研究的目的:

• 评估自主开发的惯性传感器和商业智能带在捕获运行参数方面的准确性.
• 将智能带的性能与黄金标准的运动跟踪系统和惯性测量单元 (IMU) 进行比较.
• 确定可穿戴技术的可靠性,以分析不同速度的跑动力学.

主要方法:

• 使用自主开发的惯性传感器,运动跟踪系统 (MoCap) 和四个智能带来记录跑步者的运动.
• 提取了包括步数,长度和频率在内的运行参数,以每小时6,8,10和12公里的速度行驶.
• 处理数据以比较IMU,MoCap和智能带记录的步数,计算相关系数 (r2).

主要成果:

• 在所有测试速度 (r2在0.968到0.996之间) 中,IMU和MoCap系统之间发现了非常强的相关性.
• 小米Mi Band 2显示出与MoCap系统的高度一致 (r2范围从0.861到0.987).
• 智能带显示出出色的可靠性,特别是在更高的速度,与IMU和MoCap数据非常接近.

结论:

• 在运行分析中,Xiaomi Mi Band 2可以被认为是更昂贵的IMU的可行和成本有效的替代品.
• 智能带提供准确的步数数据,使其适合广泛用于体育科学和健身跟踪.
• 这项研究验证了可访问的可穿戴技术的使用,用于运行的客观生物力学分析.