تم تطوير أحذية رياضية “ذكية” تحسب الخطوات والسعرات الحرارية

قامت جامعة روتجرز بتطوير أحذية رياضية ذكية تحسب الخطوات والسعرات الحرارية. الموصوفة في تقدم العلوم أحذية الذكاء الاصطناعي لا تحتاج إلى مصدر للطاقة

يقول مهندس الطب الحيوي سيمياو نيو، الذي قاد الدراسة: “عندما نسير أو نركض، نحصل تلقائيًا على طاقة ميكانيكية حيوية ويمكن حصادها”.

ووفقا له، تم استخدام الأحذية فقط لتنفيذ هذه الفكرة، لأن المشي هنا بمثابة مصدر للطاقة والمعلومات للتحليل.

ويضيف العالم: “عندما نجلس، لا توجد طاقة – ولكن في هذه الحالة، ليست هناك حاجة لمراقبة المشية”.

يعمل المولد الموجود في النعل على التأثير الكهربائي الاحتكاكي. تنتج الطاقة في نبضات متفاوتة. ولتنعيمها وحفظها، تم تصميم وحدة تحكم في الطاقة عالية الكفاءة.

الأطباء في كثير من الأحيان تقييم المشية، مراقبة المرضى في النصل. يمكن للمنتج الجديد جمع هذه البيانات في المنزل وفي الشارع. ومع المزيد من التطوير والتجارب السريرية، يمكن لهذه الأحذية تقييم مخاطر السقوط، أو اكتشاف أنماط المشي غير المعتادة، أو تتبع التعافي من إصابات الدماغ أو الحبل الشوكي. ويمكن أيضًا تكييف التصميم لمراقبة نشاط القلب والإشارات البيوكيميائية والجوانب الصحية الأخرى.

ولكن هذا في المستقبل. الإنجاز الرئيسي، المتجسد بالفعل في النموذج التجريبي، هو لا حاجة للاتصال بالشاحن. نو على دراية بهذه المشكلة بشكل مباشر – فقد ساعد في تطوير مستشعر تخطيط القلب الكهربائي لساعة Apple Watch. تتوقف المراقبة عند إزالة الجهاز الصحي لشحنه، وقد ينسى المستخدمون إعادة تشغيله.

يطلق المهندس على هذه النقطة اسم “نقطة الضعف” في جميع الأجهزة القابلة للارتداء: “نحن نشحنها وننسى أمرها. ما فائدة الأداة الأكثر تقدمًا إذا كانت موضوعة على الطاولة؟”

المستهلك الرئيسي لأجهزة مراقبة الصحة القابلة للارتداء هو الذكاء الاصطناعي. لقد جعلها المطورون طرفية، أي أنها تعمل محليًا، دون الاتصال بخادم أو هاتف، وبالإضافة إلى ذلك، فقد قاموا بتقليل الدقة قليلاً. وقام النموذج الأصلي بتحليل 21 خاصية بحسب إحداثيات القدم على ثلاثة محاور وحدد أسلوب الحركة بدقة تزيد عن 98%؛ وفي النموذج الأصغر، انخفض هذا الرقم إلى 95.4% – لكنه أصبح أسرع بـ 15 مرة ويستهلك تيارًا أقل بحوالي ست مرات.

يستهلك مقياس التسارع وخوارزمية الذكاء الاصطناعي معًا 86 ميكرووات. حتى المشي ببطء يمنحك المزيد من الطاقة.

تم تطوير النموذج الأولي باستخدام بيانات من أربعة متطوعين أصحاء تتراوح أعمارهم بين 23 و26 عامًا. يتم تدريب واختبار خوارزمية الذكاء الاصطناعي فقط على أنشطتهم، ولم يتم اختبارها على كبار السن، أو الأشخاص الذين يعانون من اضطرابات حركية، أو المرضى الذين يخضعون لإعادة التأهيل.

اشترك واقرأ “العلم” في

الأعلى