科學(xué)家研發(fā)可測(cè)量頸部運(yùn)動(dòng)的傳感器

塔夫茨大學(xué)的工程師們開發(fā)出了一種靈活的基于螺紋的傳感器，可以測(cè)量頸部運(yùn)動(dòng)，并提供頭部的方向、旋轉(zhuǎn)角度和位移程度的數(shù)據(jù)。研究人員表示，這一突破有可能被用作薄薄的紋身狀貼片，可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，監(jiān)測(cè)工人或司機(jī)的疲勞，協(xié)助物理治療，增強(qiáng)VR游戲，并為攝影師改善計(jì)算機(jī)生成的圖像。外形類似纖維的傳感器可以直接編織到紡織品中。

研究人員將兩根線以X型圖案放置在受試者的頸后。線條上涂有導(dǎo)電的碳基墨水。當(dāng)螺紋彎曲時(shí)，傳感器會(huì)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生應(yīng)變從而改變它們導(dǎo)電的方式。當(dāng)受試者進(jìn)行一系列頭部運(yùn)動(dòng)時(shí)，線會(huì)將信號(hào)發(fā)送到一個(gè)小型藍(lán)牙模塊，該模塊可以將數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)?a href="http://srfitnesspt.com/v/tag/11230/" target="_blank">智能手機(jī)或PC上進(jìn)行分析。

通過分析數(shù)據(jù)，機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行解釋，并將其實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為定量的頭部運(yùn)動(dòng)。算法中的傳感器準(zhǔn)確率達(dá)到93%。無線傳感器可以跟蹤運(yùn)動(dòng)，不受電線、笨重設(shè)備的干擾，也不受攝像頭等限制條件的要求。受試者也不必被限制在一個(gè)房間或?qū)嶒?yàn)室里進(jìn)行測(cè)量。

研究人員表示，算法必須針對(duì)身體的每個(gè)位置進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，但傳感器可以測(cè)量其他肢體的運(yùn)動(dòng)。該技術(shù)可用于創(chuàng)建皮膚貼片或含有線頭的貼身衣物，用于在測(cè)量最相關(guān)的環(huán)境中追蹤運(yùn)動(dòng)，如野外、工作場(chǎng)所或教室。

研究人員認(rèn)為，對(duì)于運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域，他們基于威脅的傳感器方法可能會(huì)改變現(xiàn)有的比賽規(guī)則。類似紋身的補(bǔ)丁可以放在不同的關(guān)節(jié)上，允許運(yùn)動(dòng)員跟蹤他們的身體運(yùn)動(dòng)或形式。
責(zé)編AJX