返回頂部
返回首頁
返回首頁
今日    | 手機版 | 地圖 | 新聞 | 原料 | 技術 | 全站 | 信息 |
智能紡織品能夠感知用戶的動態,這樣他們就可以感知佩戴者的姿勢和動作,中國建材網,cnprofit.com
home 您現在的位置: 首頁 >今日頭條 > 詳細信息
智能紡織品能夠感知用戶的動態,這樣他們就可以感知佩戴者的姿勢和動作
2022年07月12日    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com    |  投稿

麻省理工學院的研究人員利用一種新的制造工藝,生產出了與身體緊密貼合的智能紡織品,這樣他們就可以感知佩戴者的姿勢和動作。通過加入一種特殊類型的塑料紗線,并利用熱量使其略微融化鈥攁 稱為熱成型的過程鈥攖研究人員能夠極大地提高編織成多層針織物的壓力傳感器的精度,他們稱之為3DKnITS。


智能紡織品能夠感知用戶的動態,這樣他們就可以感知佩戴者的姿勢和動作 中國建材網,cnprofit.com


他們利用這個過程創建了一個“智能”鞋和墊子,然后構建了一個硬件和軟件系統來實時測量和解釋來自壓力傳感器的數據中國建材網cnprofit.com。機器學習系統預測了一個人站在智能織物墊上的動作和瑜伽姿勢,準確率約為99%。

麻省理工學院媒體實驗室的研究助理、一篇介紹3DKnITS的論文的主要作者Irmandy Wicaksono說,他們的制造過程利用了數字針織技術,能夠快速成型,并且可以輕松地擴大規模進行大規模制造。這項技術可以有許多應用,特別是在醫療保健和康復方面。例如,它可以用于生產跟蹤受傷后再次學習走路的人的步態的智能鞋,或用于監測糖尿病患者腳部壓力以防止潰瘍形成的襪子。


Wicaksono說:“有了數字針織,你可以自由設計自己的圖案,也可以在結構本身中集成傳感器,因此它變得無縫舒適,你可以根據你的身體形狀開發它?!彼c麻省理工學院本科生彼得·G·黃、薩米爾·杜洛比和艾莉森·N·塞里奧通過本科生研究機會項目撰寫了這篇論文;剛剛畢業于韋爾斯利學院的Xi;南洋理工大學助理教授魏巖;以及資深作者Joseph A.Paradiso,Alexander W.Dreyfoos教授和媒體實驗室響應環境小組主任。這項研究將在IEEE醫學和生物工程學會會議上發表。


帕拉迪索說:“智能織物的一些早期開創性工作發生在90年代末的媒體實驗室。從那時起,材料、嵌入式電子設備和制造機器取得了巨大進步?!薄艾F在是我們研究回歸這一領域的好時機,例如通過Irmandy的項目鈥攖這是一個激動人心的未來,傳感和功能更流暢地擴散到材料中,并開辟了巨大的可能性。"


針織訣竅

為了生產一種智能紡織品,研究人員使用一種數字針織機,將多層織物與一排標準和功能紗線編織在一起。多層針織物由夾在壓阻針織物周圍的兩層導電針織紗線組成,壓阻針織物在擠壓時會改變其電阻。按照圖案,機器將這種功能性紗線以水平和垂直行在整個紡織品中縫合。Wicaksono解釋說,在功能纖維相交的地方,它們會產生一個壓力傳感器。


但紗線柔軟柔韌,所以當佩戴者移動時,層會移動并相互摩擦。這會產生噪音并導致變化,使壓力傳感器的準確性大大降低。Wicaksono在中國深圳的一家針織廠工作時想出了這個問題的解決方案,在那里他花了一個月的時間學習編程和維護數字針織機。他觀察了工人們用熱塑性紗線制作運動鞋,當加熱到70攝氏度以上時,熱塑性紗線就會開始融化,這會使織物稍微硬化,使其保持精確的形狀。


他決定嘗試將熔融纖維和熱成型納入智能紡織品制造過程。

“熱成型確實解決了噪音問題,因為它基本上通過擠壓和熔化整個織物將多層織物硬化為一層,從而提高了準確性。熱成型還允許我們創建3D形狀,如襪子或鞋子,實際上符合用戶的精確尺寸和形狀,”他說。

一旦他完善了制造工藝,Wicaksono需要一個系統來準確處理壓力傳感器數據。由于織物是作為網格編織的,他制作了一個無線電路,掃描織物上的行和列,并測量每個點的電阻。他設計這個電路是為了克服由“重影”模糊性引起的偽影,當用戶同時對兩個或多個單獨的點施加壓力時會出現這種偽影。


受圖像分類深度學習技術的啟發,Wicaksono設計了一個系統,將壓力傳感器數據顯示為熱圖。這些圖像被饋送到機器學習模型,該模型經過訓練以基于熱圖圖像檢測用戶的姿勢、姿勢或運動。


分析活動

一旦該模型經過訓練,它可以以99.6%的準確率對用戶在智能墊子上的活動(步行、跑步、做俯臥撐等)進行分類,并可以以98.7%的準確率識別七個瑜伽姿勢。

他們還使用圓形針織機制作了一款貼身的智能紡織鞋,在整個3D紡織品上分布了96個壓力傳感點。他們用這只鞋來測量穿著者踢足球時施加在腳不同部位的壓力。

3DKnITS的高精度可使其適用于精度至關重要的假肢應用。Wicaksono說,智能織物襯墊可以測量假肢放置在插座上的壓力,使假肢醫生能夠輕松地看到設備的適合程度。

他和他的同事們也在探索更具創造性的應用。他們與一位聲音設計師和一位當代舞者合作,開發了一種智能紡織地毯,根據舞者的舞步驅動音符和聲音場景,以探索音樂和舞蹈之間的雙向關系。這項研究最近在ACM創造力和認知會議上發表。


“我了解到跨學科合作可以創造一些真正獨特的應用,”他說。

既然研究人員已經證明了他們制造技術的成功,Wicaksono計劃改進電路和機器學習模型。目前,模型必須針對每個人進行校準,然后才能對動作進行分類,這是一個耗時的過程。刪除該校準步驟將使3DKnITS更易于使用。研究人員還希望在實驗室外對智能鞋進行測試,以了解溫度和濕度等環境條件如何影響傳感器的準確性。


埃里克·伯克森說:“看到技術以如此有意義的方式發展總是令人驚訝。想到我們穿的衣服,一個袖子或一只襪子,可以用它的三維結構來進行傳感,這是難以置信的?!?,哈佛醫學院整形外科助理教授和馬薩諸塞州總醫院運動醫學整形外科醫生,他沒有參與這項研究?!霸卺t學領域,特別是在骨科運動醫學領域,該技術能夠更好地檢測和分類運動,并在真實世界(實驗室外)情況下識別力分布模式。這種思維方式將增強損傷預防和檢測技術,并幫助評估和指導康復?!?/p>


標簽:行業資訊,今日頭條,建材商道,市場評論,門窗紗窗,窗簾家紡
免責聲明: 本文僅代表作者本人觀點,與中國建材網無關。本網對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考,并請自行承擔全部責任。本網轉載自其它媒體的信息,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在一周內進行,以便我們及時處理??头]箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571
全站地圖 | 二級目錄 | 上鏈請聯系QQ:23341571

深圳網絡警察報警平臺 深圳網絡警
察報警平臺

公共信息安全網絡監察 公共信息安
全網絡監察

經營性網站備案信息 經營性網站
備案信息

中國互聯網舉報中心 中國互聯網
舉報中心

中國文明網傳播文明 中國文明網
傳播文明

深圳市市場監督管理局企業主體身份公示 工商網監
電子標識

综合色区国产亚洲另类