MIT健身神器:穿上就能“透視”肌肉,發(fā)力情況看得一清二楚,動作標(biāo)準(zhǔn)度提升15%
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各位健身發(fā)燒友們!是否曾為自己動作做得不夠標(biāo)準(zhǔn)而苦惱?
這不,麻省理工大學(xué)的技術(shù)人員們搞出了一套“VR頭顯+忍者式跟蹤服”裝備:
穿上這套炫酷的裝備后再運(yùn)動,你不僅能像照鏡子一樣看到自己動作,甚至能一清二楚地看到自己肌肉的發(fā)力情況。
另外,這個(gè)系統(tǒng)里還有虛擬教練,可以給出專業(yè)的建議來幫你調(diào)整姿勢。
MIT的研究者稱,穿上這套裝備后,大伙兒做動作的整體準(zhǔn)確性提高了15%。(還是很明顯了)
而且這些可視化數(shù)據(jù)除了可以給穿戴者本人看之外,還能傳給專業(yè)治療師,來幫助患者更規(guī)范地運(yùn)動恢復(fù)。
相關(guān)論文已被美國計(jì)算機(jī)學(xué)會的頂級論壇UIST(用戶界面軟件與技術(shù)研討會)收錄。
精確追蹤三維運(yùn)動數(shù)據(jù)
其實(shí)運(yùn)動傳感技術(shù)已經(jīng)不是最新鮮的事兒了,不過現(xiàn)有技術(shù)主要側(cè)重于跟蹤行為和心率。
一般來說,肌電圖(EMG)只能捕捉到皮膚下的肌肉活動;但MIT的研究者們認(rèn)為,還有更好的方法來全方位追蹤人體三維運(yùn)動情況。
于是他們最終搞出了這套看起來很炫酷的無監(jiān)督運(yùn)動裝備系統(tǒng):MuscleRehab。
該系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成:
- VR頭顯和追蹤服
- 高精度光學(xué)運(yùn)動捕捉系統(tǒng)
- EIT(電阻抗斷層掃描)傳感技術(shù)
首先來說說該系統(tǒng)的“大腦”:EIT。
通過EIT技術(shù),可以比較精確地追蹤肌肉的伸縮情況,并將其可視化。
其原理是將電極固定在人皮膚的表面,用電極注入電流并測量產(chǎn)生的電壓,重新構(gòu)建身體的內(nèi)部電導(dǎo)率圖像。
在本項(xiàng)目中,為了構(gòu)建出足夠清晰的大腿部的EIT圖像,研究人員設(shè)計(jì)了2個(gè)電極陣列,每個(gè)陣列有16個(gè)醫(yī)療電極。
這些電極被貼到人的大腿上,再通過電纜將其連接到EIT傳感器。
EIT就先說到這兒。這里再來講講該系統(tǒng)中的另外一個(gè)重要角色:光學(xué)動捕系統(tǒng)。
該系統(tǒng)采用了OptiTrack(一家動捕技術(shù)供應(yīng)商)的29臺攝像機(jī),每秒能感知到超高的幀率(250幀/秒)。
而且研究者們還在追蹤衣上安排了39個(gè)光學(xué)跟蹤標(biāo)記,使得設(shè)備能夠更精確地追蹤人體運(yùn)動。
現(xiàn)在,把這套高精度的光學(xué)動捕系統(tǒng)和EIT技術(shù)結(jié)合起來,再加上VR頭顯,用戶就能看到自己運(yùn)動時(shí)肌肉的緊張和松弛情況了。
而且還是有特寫圖的那種!
△用戶界面:紅黃藍(lán)綠四種顏色分別代表不同的肌肉群,顏色越深表示肌肉參與程度越高。
值得一提的是,這里并沒使用傳統(tǒng)的VR手柄,而是通過VR頭顯上的傳感器來捕獲并追蹤用戶的眼球和頭部的活動,從而實(shí)現(xiàn)交互。
結(jié)果表明,在人們眼前展示肌肉緊繃和舒展的情況,確實(shí)可以提高其運(yùn)動準(zhǔn)確程度:
穿上這套裝備志愿者們,做動作準(zhǔn)確性整體提高了15%。
研究團(tuán)隊(duì)簡介
這套裝備是由MIT的人工智能實(shí)驗(yàn)室CSAIL、美國東北大學(xué)和馬薩儲塞州總醫(yī)院的科研人員共同設(shè)計(jì)開發(fā)出來的。
論文一作朱均逸,本科畢業(yè)于華盛頓大學(xué)電子和計(jì)算機(jī)工程系,現(xiàn)為麻省理工學(xué)院CSAIL的計(jì)算機(jī)科學(xué)博士研究生。
他目前的主要研究方向?yàn)槿藱C(jī)交互、個(gè)人制造工具和新型傳感技術(shù)。
論文地址:?https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3526113.3545705?
參考鏈接:?https://news.mit.edu/2022/mit-system-sees-inner-structure-body-during-physical-rehab-1011