在人工智能物联网(AIoT)时代,可穿戴设备在智能医疗领域得到广泛发展。
近日,西南交通大学Zutao Zhang,Yajia Pan提出了一种用于智能医疗保健的自供电、自感知下肢系统(SS-LS),具有负能量收集和动作捕捉功能。
文章要点
1)SS-LS通过半波电磁发生器(HW-EMG)实现自我维持,该发生器以较低的收获成本恢复行走时产生的负功。此外,系统的运动捕捉功能是通过基于二进制码的三通道摩擦纳米发电机(TC-TENG)实现的,可以准确检测膝关节旋转的角度和方向。
2)台架测试实验表明,HW-EMG的平均输出功率为11.2mW,足以为无线传感器供电。TC-TENG的三通道电压信号与二进制信号吻合良好,可以精确检测旋转的角度和方向。此外,基于LSTM深度学习模型,SS-LS的识别准确率达到99.68%,运动检测准确率达到99.96%。
3)研究人员还进行了帕金森病和跌倒检测演示以及三种训练模式(坐站、平衡和步行训练)的监测,展现了出色的传感能力。SS-LS在运动康复医学领域具有广阔的应用前景,可以为智慧医疗的发展做出贡献。
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Lingji Kong, et al, A Self-Powered and Self-Sensing Lower-Limb System for Smart Healthcare, Adv. Energy Mater. 2023, 2301254
DOI: 10.1002/aenm.202301254
https://doi.org/10.1002/aenm.202301254