Умные стельки в помощь спортсменам и пациентам реабилитационных центров
19.03.2025
Учёные протестировали стельки TG0 Smart Insole на группе из пяти здоровых взрослых людей с разным весом и ростом. Сначала участники провели разминку, включавшую ходьбу и прыжки, чтобы свести к минимуму вариативность данных, вызванную ригидностью мышц или новизной оборудования. Затем, уже со стельками, их попросили выполнить ряд движений на силовой плите: глубокое приседание, шагание на месте, бег на месте, раскачивание влево и вправо, прыжки на месте...
Сравнив данные СРО, полученные с помощью стелек и силовой пластины, которая использовалась в качестве эталона, учёные обнаружили, что стельки надежно предсказывают СРО с коэффициентом ошибки 4,16%. Коэффициент ошибки отражает нормализованную среднеквадратичную ошибку (NRMSE), которая является мерой точности прогнозирования по сравнению с золотым стандартом измерений при помощи силовой пластины.
Несмотря на низкое значение погрешности, важно учитывать контекст, в котором будут использоваться эти стельки, поскольку допустимая погрешность может варьироваться в зависимости от области применения, например, реабилитация и здравоохранение в сравнении со спортивными результатами. Тем не менее, исследователи отметили, что в исследованиях других методов измерения СРО, таких как датчики движения или стельки для измерения давления, ошибки NRMSE были от 8 до 20%.
Исследование было опубликовано в журнале Intelligent Sports and Health.
Умные стельки взаимодействуют через Bluetooth low-energy (BLE) с USB-ключом на базе компьютера и оснащены встроенным аккумулятором, который непрерывно собирает данные в течение примерно восьми часов.
Учёные предполагают, что их умные стельки будут использоваться в нескольких областях. Спортсмены смогут отслеживать свои движения, оптимизировать тренировки и снизить риск травм; врачи и физиотерапевты будут использовать их для наблюдения за пациентами с проблемами подвижности или восстанавливающимися после травм; стельки смогут собирать данные для исследований в области спортивной науки и биомеханики.
Однако главным стимулом для разработки умных стелек была необходимость улучшения ухода за ногами диабетиков. Диабетики подвержены риску периферической нейропатии - снижению чувствительности стоп и риску возникновения язв, которые могут инфицироваться и в худшем случае потребовать ампутации. Умная стелька с датчиком давления уменьшит этот риск.
«Задача TG0 - использовать встроенный искусственный интеллект и недорогие материалы для революции в области человеко-машинных интерфейсов, сделать их доступными, устойчивыми и умными», - говорит доктор Люченг Гуо (Dr Liucheng Guo), соучредитель и технический директор компании, а также автор исследования.
«Объединив академические исследования с промышленным опытом, мы усовершенствовали нашу недорогую технологию интеллектуального зондирования, которая может изменить взаимодействие человека с миром как в спорте, так и в здравоохранении. Это исследование прокладывает путь к интеллектуальным сенсорным решениям следующего поколения, которые выйдут за рамки спорта и найдут широкое применение в здравоохранении».
Источник: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S3050544525000027
