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清華電子系“手把手”教你引體向上:從入門,到放棄(bushi)

時間:2022-03-29 10:04 來源:清華大學電子系 我是科學家iScientist
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體測時,一個人做引體向上,邊上總會有一群男同學圍觀,如果是兩個人一起做,還可能內卷(或者社死)。引體向上這種看似簡單的抓握、拉起動作,往往在實踐時困難重重,屬于“一看就會,一做就不對”的運動。近日,清華電子系智慧醫療與生物信息研究中心的團隊,制作了幾片傳感器和一套芯片,幫忙讓引體向上變得不再困難。


引體向上,一項“一看就會,一做就不對”的運動 | ohmagif.com


清華電子系的這項成果包括可穿戴機電傳感器、智訓助理智能系統兩部分,可以通過采集、傳輸、分析、決策四個環節實現運動信號檢測與運動監督。


在做引體向上動作時,可能涉及到的發力肌肉有肱二頭肌、肱三頭肌、背闊肌、胸大肌、腹直肌等。若將幾枚可穿戴傳感器分別貼在這些部位,就能采集到肌肉發力情況并將其轉化為電信號,傳輸至計算系統中。


當運動者以正確姿勢上拉,背部、手部發力,肱二頭肌、肱三頭肌、背闊肌的傳感器會采集到劇烈的信號波動;若運動者發力不當,使用了錯誤的拉起姿勢,胸腹部過度發力,下肢前傾、難以完成動作,胸大肌、腹直肌的傳感器便會采集到信號波動。


在完成肌肉發力信號的采集、傳輸過程后,智訓助理智能系統便能基于收集到的信息進行高精度的計算,分析實際發力情況,計算動作與正確發力情況之間的差別,實時提醒使用者調整姿勢。


未來,智訓助理將實現實時監控信號狀態,在發力不當、信號異常時及時提醒(體測的時候不標準可能會報警 doge),防止由于錯誤動作或訓練過量帶來的身體損傷,從而幫助運動者實現高效率的自主訓練。


研究團隊在開發這一成果時,特別注意到可穿戴設備對準確性、輕便性的高要求——在采集、傳輸準確的肌電信號同時,不能對佩戴者的動作產生干擾。因此,真正做出來的可穿戴傳感器必須要足夠小巧輕便。為此,清華團隊自主研發了專用機電神經接口芯片,在實現體積與重量最小化的同時,也實現了很好的精度與算力。


輕裝上陣、即時反饋、專業提醒……清華電子系教你做引體向上,運動雖好,不要做錯動作,傷到自己哦。


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