พื้นรองเท้าอัจฉริยะใช้เซ็นเซอร์ AI ในการวิเคราะห์การเดิน

พื้นรองเท้าอัจฉริยะใช้เซ็นเซอร์ AI ในการวิเคราะห์การเดิน

การก้าวเดินอาจเป็นสิ่งที่ผู้คนไม่ได้ให้ความใส่ใจ แต่ Stevens Institute of Technology มหาวิทยาลัยด้านเทคนิควิเคราะห์ว่าการก้าวเดินของบุคคลสามารถบอกได้ว่าบุคคลนั้นมีปัญหาในการเคลื่อนไหวหรือบาดเจ็บหรือไม่

ตามผลงานวิจัยที่ตีพิมพ์ใน IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering ระบุว่า นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาพื้นรองเท้าอัจฉริยะที่ใช้ AI ซึ่งเปลี่ยนรองเท้าธรรมดาให้กลายเป็นห้องปฏิบัติการวิเคราะห์การเดินแบบพกพาได้ ผลงานนี้แสดงให้เห็นถึงฟังก์ชันการวัดการเดินได้อย่างแม่นยำในผู้ป่วยที่มีความผิดปกติของการเคลื่อนไหวหรือมีอาการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อและกระดูก เทคโนโลยีนี้ยังสามารถช่วยนักกีฬาในการปรับปรุงเทคนิคการวิ่งของพวกเขา 

“จากการที่ได้ใช้งานจริงมันมีประโยชน์มาก” Damiano Zanotto นักเขียนและผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของ Stevens Wearable Robotic Systems Lab กล่าว “ตอนนี้เราสามารถวิเคราะห์การเดินของบุคคลได้อย่างแม่นยำตลอดเวลาในสภาพแวดล้อมจริง”

การเก็บข้อมูลที่น่าเชื่อถือเกี่ยวกับการเดินของบุคคลในสภาพแวดล้อมจริงยังคงเป็นเรื่องท้าทายสำหรับนักวิจัย เนื่องจากเทคโนโลยีการวิเคราะห์การเดิน เช่น ระบบตรวจจับการเคลื่อนไหวด้วยกล้องหรือการกระแทกลงบนแผ่นตรวจจับ มีราคาแพงและสามารถใช้ได้ภายในห้องปฏิบัติการเท่านั้น ดังนั้นพวกเขาจึงนำเสนอข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการเดินในสภาพแวดล้อมจริง เทคโนโลยีที่สวมใส่ได้ เช่น รองเท้า หูฟัง และพื้นรองเท้าอัจฉริยะ ซึ่งสามารถเอาชนะข้อจำกัดนี้ได้ แต่ผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่ในปัจจุบันไม่สามารถให้ข้อมูลการเดินที่ถูกต้องได้

Zanotto และทีมงานแสดงให้เห็นว่าพื้นรองเท้าอัจฉริยะของพวกเขาสามารถส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับความยาว ความเร็ว และน้ำหนักของการก้าวเท้าของผู้สวมใส่ด้วยความแม่นยำที่ดีกว่าเทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัจจุบัน รวมถึงอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการ

เทคโนโลยี SportSole ใช้เครื่องวัดความเร่งและไจโรสโคปในการตรวจสอบการเคลื่อนไหวและเซนเซอร์ตรวจจับแรงเพื่อตรวจจับความดันฝ่าเท้า ทำให้สามารถอ่านค่าได้ 500 ครั้งต่อวินาที ซึ่งมากกว่าเครื่องมือวัดจำนวนก้าวที่เดินอื่น ๆ ที่สวมใส่ได้ถึงห้าเท่า

เนื่องจากเซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหวที่สวมใส่ได้นั้นมีเสียงดังมาก แต่ Zanotto มีคุณสมบัติในการประมวลผลการวัดได้ 500 ครั้งต่อวินาที จากนั้นจึงป้อนผลลัพธ์ลงในอัลกอริทึม AI ที่สามารถแยกพารามิเตอร์การเดินอย่างรวดเร็วและแม่นยำ

พื้นรองเท้าอัจฉริยะสามารถทำงานได้แม้ผู้สวมใส่กำลังเดินหรือวิ่ง และแสดงผลลัพธ์ที่แม่นยำโดยผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องตั้งค่าหรือปรับแต่ง การทดสอบเบื้องต้นแสดงให้เห็นว่า SportSole สามารถใช้งานได้ทั้งเด็กที่มีอายุน้อยกว่าสามปีและผู้สูงอายุที่มีรูปแบบการเดินผิดปกติ 

สิ่งสำคัญในพื้นรองเท้าอัจฉริยะ คือ เทคโนโลยีดังกล่าวใช้เซ็นเซอร์แบบปิดจะทำให้ง่ายต่อการปรับขนาด นักวิจัยระบุว่า เซ็นเซอร์และ AI ที่ใช้ดึงข้อมูลมีราคาประมาณ 100 เหรียญสหรัฐ Zanotto กล่าว

ในปัจจุบันทีมกำลังมุ่งเน้นไปที่การทดสอบ SportSole สำหรับการใช้งานทางคลินิก

ที่มา : FierceElectronics: “Smart insole uses cheap sensors, AI to analyze gait”, by Spencer Chin, March 20, 2020   

เรียบเรียงโดย : อิสเรศ วงศ์เสถียรโสภณ (ศูนย์ข้อมูลและดิจิทัลอุตสาหกรรม สถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอ)