隨身裝置智慧感測技術
- 經濟部產業技術司–可移轉技術資料集 @ 經濟部
技術名稱-中文隨身裝置智慧感測技術的執行單位是資策會, 產出年度是104, 產出單位是資策會, 計畫名稱是資策會創新前瞻技術研究計畫, 領域是智慧科技, 技術規格是軟硬體整合模組: 感測鞋墊上裝設16個壓力感測器及1個加速度感測器,以12 frame/s的頻率將偵測到的19個數值傳至行動裝置。感測手杖的頂部有1個壓力感測器及1個IMU,在每個瞬間傳送10個數值至行動裝置。 生理資訊收集與分析技術: A.資料收集 1.特徵取樣規劃:依據專家的domain kno..., 潛力預估是從明確的穿戴足部裝技術缺口切入,與現有國際穿戴式科技產品服務有所區隔,具備相對優勢與競爭力,成果發展潛力如下: 1.協助國內科技鞋墊業者歐立達產品升級,以及製鞋品牌業者如La new、阿瘦轉型,進軍國際市場。 2.解決傳統治療膝關節炎時,病患難以具體且持續掌握正確步態及醫師無法掌握病患的日常運動與復....
序號 | 7856 |
產出年度 | 104 |
技術名稱-中文 | 隨身裝置智慧感測技術 |
執行單位 | 資策會 |
產出單位 | 資策會 |
計畫名稱 | 資策會創新前瞻技術研究計畫 |
領域 | 智慧科技 |
已申請專利之國家 | (空) |
已獲得專利之國家 | (空) |
技術現況敘述-中文 | 現代人由於長期不當步態,從年輕時便開始累積膝關節傷害,全球大約有20%的老年人長期受退化性膝關節炎所苦,嚴重影響健康與生活品質。欲減緩膝關節磨損退化,透過正確步態降低膝關節單側受力磨損與彎曲角度,並保持適度的活動量與體重控制為主要的應對方法。 SaFePlay(Smart Footwear Platform)技術透過智慧鞋墊與智慧手杖,蒐集膝蓋疼痛初期患者上下階梯時足底及手杖底部的壓力值,同時記錄足部及手杖的傾斜度、加速度與腳加速度等各項數據,結合受測者主觀回報的疼痛感受,以建立使用者的步態模型,辨識造成膝痛時及正常無痛時的對應步態,系統能在使用者以錯誤步態行走時,即發出警訊提醒使用者,進一步給予如何修正步態的提示,以減少膝蓋的傷害。 |
技術現況敘述-英文 | Due to long-term improper gaits of modern people, the knee-joint damages have been accumulated since youth. There are about 20% elders in the globe suffering from long-term Knee Osteoarthritis whose health and life quality is severely impacted. To mitigate knee-joint abrasion and degeneration, proper gaits are required to mitigate hemi-abrasion and bending angle of knee joints. The major countermeasures are maintenance of appropriate activity level and weight control. SaFePlay (Smart Footwear Platform) technology collects the pressure values of pelma and bottom of walking stick from initial stage patients suffering from knee pain during stepping through smart shoe-pad and smart stick. Meanwhile, various statistics of the inclination, acceleration, and foot acceleration of feet and stick are recorded. Combining the subjectively feedback of pain feelings from testees, the gait models of users are established to identify the corresponding gaits of painful and painless knee states. System can immediately give warning to the users when they are walking in incorrect gaits and furtherly advise them on how to correct their gaits so as to mitigate knee damages. |
技術規格 | 軟硬體整合模組: 感測鞋墊上裝設16個壓力感測器及1個加速度感測器,以12 frame/s的頻率將偵測到的19個數值傳至行動裝置。感測手杖的頂部有1個壓力感測器及1個IMU,在每個瞬間傳送10個數值至行動裝置。 生理資訊收集與分析技術: A.資料收集 1.特徵取樣規劃:依據專家的domain knowledge規劃樣本特徵值,避免收集到不相關的特徵值,增加智慧分析的準確度,利於後續的產品服務研發。 2.資料收集流程:基本資料收集、個人生理資料收集、專家系統資料標示、建立訓練資料集。 B.資料分析 1.模型建立:包含情境模型及參數回饋模型。 2.行為與回饋分析,包含膝關節健康監測:KAM、膝關節彎曲角度分析;運動量分析:步數、步伐、速度、步態情境熱量消耗) 3.情境辨識:情境分群(包含平地、上下樓梯等)與PCA主要參數分析。 4.行為分析與回饋條件判斷:以線性迴歸與迭代的方式,重複更新行為模型、計算參數調整值。 使用者互動介面模組: 系統整合App,透過低功耗藍芽接收並呈現感測器訊號,測試感測器是否正常運作,感測訊號包括加速度計及壓力感測,並透過簡單的使用者介面呈現。其中壓力值由小到大顏色變化依序為白綠黃紅。此外,歸納過去研究設計4種重心引導及6種步態引導指令,透過鞋墊上4個足底主要受力點放置的震動馬達進行回饋,包含重心、步長、步寬以及內外八旋轉角度引導。 |
技術成熟度 | 雛型 |
可應用範圍 | SaFePlay基於醫療等級的技術研發與驗證,鎖定國內外登山健行以及醫療輔具市場,以智慧鞋墊與智慧手杖為研發重點,同時強化雲端生理資訊分析平台服務,透過分析個人生理狀態,延伸至消費者真正有感、願意購買的市場創新應用整合,吸引更多業者投入於穿戴式互動體驗驅動適性商品推薦、健康運動服務及醫療輔助,以跨服務整合建立利基市場。 |
潛力預估 | 從明確的穿戴足部裝技術缺口切入,與現有國際穿戴式科技產品服務有所區隔,具備相對優勢與競爭力,成果發展潛力如下: 1.協助國內科技鞋墊業者歐立達產品升級,以及製鞋品牌業者如La new、阿瘦轉型,進軍國際市場。 2.解決傳統治療膝關節炎時,病患難以具體且持續掌握正確步態及醫師無法掌握病患的日常運動與復健狀況等問題。透過本技術成果進行輔助治療,醫師可依照患者體重、體能與症狀,於App設定安全活動量,例如步數或熱量消耗,並輸入建議步態,隨時監控病患,適時提醒避免過量運動及不當姿勢,達到膝蓋舒適、維持活動、減重的正向輔助醫療循環。 |
聯絡人員 | 魏士堯 |
電話 | 02-66072329 |
傳真 | 02-27176510 |
電子信箱 | ywei@iii.org.tw |
參考網址 | http://www.iii.org.tw/Default.aspx |
所須軟硬體設備 | PC、iOS與Android智慧型行動裝置、含有壓力感測器、加速度計及震動馬達的智慧足部裝置、含有壓力感測器及IMU的智慧手杖。 |
需具備之專業人才 | 軟硬體整合、機器學習、訊號處理、行動裝置應用程式開發(Android/iOS)、使用者體驗、生物力學。 |
同步更新日期 | 2023-07-22 |
序號7856 |
產出年度104 |
技術名稱-中文隨身裝置智慧感測技術 |
執行單位資策會 |
產出單位資策會 |
計畫名稱資策會創新前瞻技術研究計畫 |
領域智慧科技 |
已申請專利之國家(空) |
已獲得專利之國家(空) |
技術現況敘述-中文現代人由於長期不當步態,從年輕時便開始累積膝關節傷害,全球大約有20%的老年人長期受退化性膝關節炎所苦,嚴重影響健康與生活品質。欲減緩膝關節磨損退化,透過正確步態降低膝關節單側受力磨損與彎曲角度,並保持適度的活動量與體重控制為主要的應對方法。 SaFePlay(Smart Footwear Platform)技術透過智慧鞋墊與智慧手杖,蒐集膝蓋疼痛初期患者上下階梯時足底及手杖底部的壓力值,同時記錄足部及手杖的傾斜度、加速度與腳加速度等各項數據,結合受測者主觀回報的疼痛感受,以建立使用者的步態模型,辨識造成膝痛時及正常無痛時的對應步態,系統能在使用者以錯誤步態行走時,即發出警訊提醒使用者,進一步給予如何修正步態的提示,以減少膝蓋的傷害。 |
技術現況敘述-英文Due to long-term improper gaits of modern people, the knee-joint damages have been accumulated since youth. There are about 20% elders in the globe suffering from long-term Knee Osteoarthritis whose health and life quality is severely impacted. To mitigate knee-joint abrasion and degeneration, proper gaits are required to mitigate hemi-abrasion and bending angle of knee joints. The major countermeasures are maintenance of appropriate activity level and weight control. SaFePlay (Smart Footwear Platform) technology collects the pressure values of pelma and bottom of walking stick from initial stage patients suffering from knee pain during stepping through smart shoe-pad and smart stick. Meanwhile, various statistics of the inclination, acceleration, and foot acceleration of feet and stick are recorded. Combining the subjectively feedback of pain feelings from testees, the gait models of users are established to identify the corresponding gaits of painful and painless knee states. System can immediately give warning to the users when they are walking in incorrect gaits and furtherly advise them on how to correct their gaits so as to mitigate knee damages. |
技術規格軟硬體整合模組: 感測鞋墊上裝設16個壓力感測器及1個加速度感測器,以12 frame/s的頻率將偵測到的19個數值傳至行動裝置。感測手杖的頂部有1個壓力感測器及1個IMU,在每個瞬間傳送10個數值至行動裝置。 生理資訊收集與分析技術: A.資料收集 1.特徵取樣規劃:依據專家的domain knowledge規劃樣本特徵值,避免收集到不相關的特徵值,增加智慧分析的準確度,利於後續的產品服務研發。 2.資料收集流程:基本資料收集、個人生理資料收集、專家系統資料標示、建立訓練資料集。 B.資料分析 1.模型建立:包含情境模型及參數回饋模型。 2.行為與回饋分析,包含膝關節健康監測:KAM、膝關節彎曲角度分析;運動量分析:步數、步伐、速度、步態情境熱量消耗) 3.情境辨識:情境分群(包含平地、上下樓梯等)與PCA主要參數分析。 4.行為分析與回饋條件判斷:以線性迴歸與迭代的方式,重複更新行為模型、計算參數調整值。 使用者互動介面模組: 系統整合App,透過低功耗藍芽接收並呈現感測器訊號,測試感測器是否正常運作,感測訊號包括加速度計及壓力感測,並透過簡單的使用者介面呈現。其中壓力值由小到大顏色變化依序為白綠黃紅。此外,歸納過去研究設計4種重心引導及6種步態引導指令,透過鞋墊上4個足底主要受力點放置的震動馬達進行回饋,包含重心、步長、步寬以及內外八旋轉角度引導。 |
技術成熟度雛型 |
可應用範圍SaFePlay基於醫療等級的技術研發與驗證,鎖定國內外登山健行以及醫療輔具市場,以智慧鞋墊與智慧手杖為研發重點,同時強化雲端生理資訊分析平台服務,透過分析個人生理狀態,延伸至消費者真正有感、願意購買的市場創新應用整合,吸引更多業者投入於穿戴式互動體驗驅動適性商品推薦、健康運動服務及醫療輔助,以跨服務整合建立利基市場。 |
潛力預估從明確的穿戴足部裝技術缺口切入,與現有國際穿戴式科技產品服務有所區隔,具備相對優勢與競爭力,成果發展潛力如下: 1.協助國內科技鞋墊業者歐立達產品升級,以及製鞋品牌業者如La new、阿瘦轉型,進軍國際市場。 2.解決傳統治療膝關節炎時,病患難以具體且持續掌握正確步態及醫師無法掌握病患的日常運動與復健狀況等問題。透過本技術成果進行輔助治療,醫師可依照患者體重、體能與症狀,於App設定安全活動量,例如步數或熱量消耗,並輸入建議步態,隨時監控病患,適時提醒避免過量運動及不當姿勢,達到膝蓋舒適、維持活動、減重的正向輔助醫療循環。 |
聯絡人員魏士堯 |
電話02-66072329 |
傳真02-27176510 |
電子信箱ywei@iii.org.tw |
參考網址http://www.iii.org.tw/Default.aspx |
所須軟硬體設備PC、iOS與Android智慧型行動裝置、含有壓力感測器、加速度計及震動馬達的智慧足部裝置、含有壓力感測器及IMU的智慧手杖。 |
需具備之專業人才軟硬體整合、機器學習、訊號處理、行動裝置應用程式開發(Android/iOS)、使用者體驗、生物力學。 |
同步更新日期2023-07-22 |