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(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)度提升15%
還有虛擬教練幫你調(diào)整動(dòng)作
Alex 發(fā)自 凹非寺
量子位 | 公眾號(hào) QbitAI
各位健身發(fā)燒友們！是否曾為自己動(dòng)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(dòng)，你不僅能像照鏡子一樣看到自己動(dòng)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(lái)幫你調(diào)整姿勢(shì)。
MIT的研究者稱，穿上這套裝備后，大伙兒做動(dòng)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(lái)幫助患者更規(guī)范地運(yùn)動(dòng)恢復(fù)。
相關(guān)論文已被美國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)的頂級(jí)論壇UIST（用戶界面軟件與技術(shù)研討會(huì)）收錄。
精確追蹤三維運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)
其實(shí)運(yùn)動(dòng)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(lái)說，肌電圖（EMG）只能捕捉到皮膚下的肌肉活動(dòng)；但MIT的研究者們認(rèn)為，還有更好的方法來(lái)全方位追蹤人體三維運(yùn)動(dòng)情況。
于是他們最終搞出了這套看起來(lái)很炫酷的無(wú)監(jiān)督運(yùn)動(dòng)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(dòng)捕捉系統(tǒng)
- EIT（電阻抗斷層掃描）傳感技術(shù)
首先來(lái)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(cè)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(lái)講講該系統(tǒng)中的另外一個(gè)重要角色：光學(xué)動(dòng)捕系統(tǒng)。
該系統(tǒng)采用了OptiTrack（一家動(dòng)捕技術(shù)供應(yīng)商）的29臺(tái)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(dòng)。
現(xiàn)在，把這套高精度的光學(xué)動(dòng)捕系統(tǒng)和EIT技術(shù)結(jié)合起來(lái)，再加上VR頭顯，用戶就能看到自己運(yùn)動(dòng)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(lái)捕獲并追蹤用戶的眼球和頭部的活動(dòng)，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(dòng)準(zhǔn)確程度：
穿上這套裝備志愿者們，做動(dòng)作準(zhǔn)確性整體提高了15%。
研究團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)介
這套裝備是由MIT的人工智能實(shí)驗(yàn)室CSAIL、美國(guó)東北大學(xué)和馬薩儲(chǔ)塞州總醫(yī)院的科研人員共同設(shè)計(jì)開發(fā)出來(lái)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)。
對(duì)了，關(guān)于本研究量子位之前做了個(gè)有趣的視頻：
量子位，贊145
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
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