نظارت هوشمند بلادرنگ ورزشی با حسگر‌های پوشیدنی انعطاف‌پذیر
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل ازاینترستینگ اینجینیرینگ، محققان دانشگاه لیولیانگ در چین، یک راه حل جدید سیستم نظارت هوشمند توسعه داده اند که یک حسگر قابل انعطاف و پوشیدنی است و می‌تواند بازخورد بلادرنگ و زمان واقعی در مورد عملکرد ورزشکار ارائه دهد.
ورزش‌هایی مانند بدمینتون، بازی سرعت، دقت و حرکات سریع هستند و برای رسیدن به اوج در چنین ورزش‌هایی، بازیکنان به هر امتیازی که می‌توانند به دست آورند، نیاز دارند.
به گفته محققان، این حسگر، راه حل مقرون به صرفه و سازگاری است که محدودیت‌های کنونی سیستم‌های نظارت بر عملکرد بدمینتون را برطرف می‌کند. روش‌های آموزشی کنونی اغلب وقت گیر و ذهنی هستند.
ماهیت پویای بدمینتون با حرکات پیچیده و ویژگی‌های فیزیکی سخت تعریف می‌شود. همین امر، چالش‌های منحصر به فردی را برای تجزیه و تحلیل عملکرد ارائه می‌دهد. اما با این فناوری پوشیدنی بازیکنان بدمینتون بازخورد فوری دریافت می‌کنند.
روش‌هایی که اکنون مورد استفاده قرار می‌گیرند، مانند فیلمبرداری و حسگر‌های سفت و سخت، گاهی در ارائه اطلاعات کامل در مورد وضعیت بازیکن، حرکت پا، چرخش بازو و قدرت عضلانی کوتاهی می‌کنند.
«یون یانگ» «Yun Yang» مجری این تحقیقات گفت: «ما تخصص خود را در فناوری حسگر انعطاف پذیر و سیستم‌های ادراک هوشمند در نظارت بر حرکت بدمینتون به منظور تجزیه و تحلیل کمی تکنیک‌های بدمینتون تلفیق کردیم تا راهنمایی‌های حرفه‌ای تری برای بازیکنان بدمینتون ارائه کنیم.»
این حسگر‌ها از ماده خاصی به نام تریبوالکتریک ساخته شده اند. هنگامی که دو ماده مختلف روی یکدیگر ساییده می‌شوند، یک حسگر تریبوالکتریک بار الکتریکی حاصل را می‌گیرد. این امر نیاز به منبع تغذیه خارجی را از بین می‌برد. پوشیدن آنها راحت است و می‌توان آنها را در قسمت‌های مختلف بدن قرار داد.
دقت ۹۷ درصدی
این پژوهشگران یک حسگر قوسی شکل منعطف و چاپ سه بعدی ساختند و به منظور جلوگیری از خمش و پیچش در حین حرکت، آن را در یک ماده نرم (الاستومر ترموپلاستیک) محصور کردند. این طراحی راحتی و سفارشی سازی را برای هر ورزشکار تضمین می‌کند.
این سیستم هوشمند مجهز به کارت اکتساب چند کاناله و الگوریتم‌های شبکه عصبی پیشرفته، نظارت مستمر و بازخورد فوری را به ورزشکار ارائه داده و می‌تواند به طور دقیق هفت حرکت مهم بدمینتون مانند سرویس‌های فورهند و بک هند و هوک‌ها را تشخیص دهد.
این حسگر‌ها داده‌های مربوط به حرکات ورزشکار، از جمله حرکت بازو، حرکت پا و وضعیت بدن را ثبت کرده و سپس این اطلاعات توسط الگوریتم‌های پیشرفته برای شناسایی زمینه‌های بهبود مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. این کار، امکان آموزش هدفمند و پیشرفت سریعتر را برای ورزشکار فراهم می‌کند.
آزمایش‌های انجام شده حاکی از دقت ۹۷.۲ درصدی این این حسگر است.
کاربرد‌های بالقوه این فناوری فراتر از بدمینتون است. این حسگر با طراحی مناسب ورزشی، می‌تواند طیف وسیعی از حرکات بدن، از حرکات مچ و انگشتان گرفته تا حرکات مفصلی بزرگتر مانند خم شدن آرنج، شانه و زانو را به دقت ثبت کند.
یانگ می‌گوید: «فناوری ما می‌تواند مشکلات مرتبط با خم‌ها یا پیچش‌های مفصلی که حسگر‌های سه بعدی فعلی با چاپ سه بعدی با آن مواجه هستند، را حل کند.»
این فناوری، راه حل جدیدی برای نظارت و تجزیه و تحلیل حسگر‌های تریبوالکتریک در بدمینتون ارائه می‌دهد و می‌تواند به سایر زمین‌های ورزشی هوشمند گسترش یابد.
به اعتقاد یانگ این حسگر نوین پتانسیل بالایی برای نظارت و تحلیل هوشمند ورزش در عصر داده‌های بزرگ دارد.
محققان اکنون با تکیه بر تحقیقات فعلی خود، قصد دارند از فناوری حسگر تریبوالکتریک برای پیشرفت در سلامت انسان، به ویژه در نظارت و تشخیص بیماری‌ها استفاده کند.
نتایج این تحقیقات در نشریه APL Materials منتشر شده است.
انتهای پیام/