基于三轴加速度精确测量人体运动能耗的研究

针对现有的人体卡路里消耗算法精度的缺陷,提出基于三轴加速度,分类精确计算人体在慢走、快走、慢跑、快跑运动状态下卡路里消耗的算法。通过对人体不同位置点的研究,确定硬件植入最佳位置点。再以右胸为测量位置点,利用由三轴加速度传感器、温湿度传感器组合成的硬件模块,将测量的加速度、温度、湿度数据通过蓝牙传输到移动终端分析处理,实现慢走、快走、慢跑、快跑运动状态的自动识别和人体卡路里消耗的精确计算。     

基于可穿戴传感器的躯干参考点选取分析

为探究不同参考点是否满足躯干参考对象的选取条件,将躯干参考点划分为两种,分别为胸骨上切迹点和剑突点.本研究让受试者穿着6款不同支撑强度的运动文胸,利用加速度传感器捕捉着装状态下躯干点的运动数据.通过SPSS软件对采集的数据进行处理,求取人体在跑步状态下两种躯干点合加速度的均值、标准差、方差、平均绝对值及极差,从而有效地...     

智能可穿戴监测服装性能评价模型的研究进展

为促进可穿戴智能服装评价标准形成进而促进可穿戴智能服装产业化发展,系统介绍人体-织物数理模型及人体与织物间动态压力数值模拟的评价模型。基于弹性力学理论,探究静止状态下拉普拉斯数理模型的研究进展;介绍织物结构对接触压力的影响及织物结构的数值模拟,并进一步探究着装过程、运动状态下人体-织物间连续动态压力的数值模拟情况,以及数值模拟法与计算机技术结合的现状。最后讨论现阶段可穿戴智能服装评价模型的应用,并提出使用数值模拟法进行多物理场耦合、模拟加速度运动用于提高可穿戴智能服装可靠性评价标准的发展展望。     

基于柔性应变传感器的人体下肢运动监测分析

针对可穿戴智能纺织品对于柔性可拉伸传感元件的需求,探讨柔性应变传感器在人体运动监测领域的可行性。以下肢跑步运动为例,选取大腿前中、大腿外侧偏上以及膝上3个位置放置柔性传感器,对跑步运动进行监测,利用传感器采集到的应变-电阻变化信息获取人体下肢运动状态。运动测试结果表明,随着人体跑步运动速度的变化,柔性传感器产生不同的拉伸变形,传感器应变-电阻变化与实际体表拉伸产生的形变趋势相同,其中放置于不同位置上的传感器产生的电阻变化差异能够较好地用于表征人体下肢运动强度、运动周期数等。完成了智能跑步运动裤的基础原型制作,并验证了可穿戴式柔性传感器用于人体下肢运动监测的可行性。     

基于STC89C52单片机的智能服装系统设计

针对病人、儿童、老人等特殊人群无法实时陪护和监管问题,采用物联网技术与智能服装相结合的设计方案,通过将STC89C52单片机和温度传感器、气压传感器、驱蚊传感器、气体传感器等集成的智能感知设备嵌入服装,结合蓝牙无线通信技术,实现人体健康数据的实时采集和传输,达到用户在WEB或移动终端即可远程监测及查看相关人员的健康状态信息的目的。为使监测数据更准确、可靠,运用多传感器数据融合方法对采集的数据进行处理和优化。研究表明,基于STC89C52单片机设计的智能服装系统,集人体健康监测、环境状况监测及驱蚊等多功能于一体,操作方便,易于实现和推广。     

足底压力分布测量鞋垫的研制

研制了基于PVDF压电薄膜的智能压力测试鞋垫,以记录人体运动状态下的足底压力分布状况。针对柔性传感器普遍存在的频率响应问题,采用多层感芯结构以提高薄膜传感器信号响应,并在压电薄膜和柔性鞋垫间嵌入硬质膜片以改善柔性传感器的弹性滞后性。智能压力鞋垫具备良好的可穿戴性,且在高频运动条件下具备良好的测试性能。测试实例表明,智能压力鞋垫性能可靠,可揭示不同运动状态下足底压力的分布状况,为人体步态分析研究提供依据。     

阿尔茨海默病老人针织智能安全监护服装的设计

智能安全监护服装是近年来智能服装设计研究的热点。提出了目前阿尔茨海默病老人智能安全监护服装设计中普遍存在的问题,即设计理论模式不成熟、可穿戴设备体积过大以及与服装融合性差。为了解决设计过程中的关键性问题,从系统设计、服装造型结构设计、面料设计、工艺设计4个维度分析以石墨烯柔性传感器和功能模块为核心的智能服装,设计了具有A-GPS、跌倒检测、健康监测和语音提醒功能的阿尔茨海默病老人针织智能安全监护服装,解决了传统阿尔茨海默病老人安全监护服装设计中的诸多弊端。     

健康从健走开始

走步健身有多种方法,慢走、快走、变速走、散步、健走等,根据自身情况确定走的方法,慢走是为了康复,快走及变速走是为了减肥、散步是为放松身体减除心理压力、健走是为了健身。健走与其它走不同的是,每次走步前都要从思想、精神、心理上做好充分的准备,要有十分强烈的强身健体的意识,并要求在规定的时间内完成一定的距离。     

人体生理指标与服装微气候监测系统研发

为了研究人体生理特征指标和服装微气候指标的监测方法,通过分析能够反映人体健康状况的生理特征指标和人体舒适感的服装微气候指标,文章探讨了将传感器和显示器技术应用于服装产品的路径与方法,设计了应用于人体生理指标监测智能服装的信息采集、传输、显示和记录系统,研制了可以用于服装的、以AT89C52单片机为基础的智能化生理指征监测服装系统,本文对系统进行了分析和介绍。本文的研究成果可以为传感器和显示器技术在智能服装领域的应用提供借鉴与参考。     

柔性传感器在纺织服装上的应用

为满足人们对智能服装日益增长的需求,针对柔性传感器在智能服装中的应用,详细介绍了电容式、压阻式、压电式、电感式及光纤式感知机制下的柔性传感器及其新型材料的制备技术,总结了国内外柔性传感器与纺织服装结合后在人体监测、医疗保健及生活娱乐方面的研究成果及应用。指出了柔性传感器在纺织服装实际应用中所面临的材料耐久性、结构稳定性及测量数据精确度的挑战,并对柔性传感器制作工艺、数据采集和处理能力的发展前景进行展望,为纺织服装产业创新转型提供新方向和新思路。     

基于运动疲劳调查分析的紧身跑步裤设计

通过问卷调查,得到人体跑步时下肢各部分肌肉疲劳程度。采用锦氨包芯纱和锦纶在Santoni SM8 TOP2无缝内衣机上编织12种不同结构针织面料,采用定伸长拉伸测试面料拉伸性能。选用拉伸至相同拉伸率时所需拉伸力较大的几种面料制作紧身跑步裤,介绍紧身跑步裤结构设计和尺寸设计,对紧身跑步裤穿着效果进行主观测评。结果表明,人体跑步时下肢腓肠肌内侧、臀大肌、股直肌3个部位最易疲劳,不同组织的针织面料产生服装压不同,基于跑步时下肢疲劳状态设计的紧身跑步裤合理,能在保证人体穿着舒适的前提下达到减缓疲劳的目的。该研究为紧身服装的服装压分配、尺寸设计及制作提供参考。     

跑步运动中服装压对女子下肢肌肉疲劳的影响

为研究运动过程中人体下肢肌肉疲劳程度与服装压力之间的关系,以30名热爱跑步运动的年轻健康女性作为实验对象,测量其穿着不同压力运动短裤在跑步运动状态下,下肢各肌肉部位的服装压力值和表面肌电指标,采用相关分析和单因素方差分析对试验数据进行分析。结果表明：表面肌电时域指标中的均方根振幅（RMS）与肌肉疲劳状况存在相关性,RMS可作为重要指标从生物学角度对肌肉疲劳状态进行评价;服装压力的增加对肌肉疲劳具有缓解作用,主要集中在运动中后期;从相关测试部位看出,影响程度因部位而异,所受服装压较大的股外侧肌受影响程度最为明显,股直肌最不明显。     

基于服装松量的休闲运动服压力舒适性研究

以企业提供的4件休闲运动服作为试验样品进行人体穿着实验,选取肩点、前腋窝点、后腋窝点、肩胛骨点、肘部、胸部、背部等7个人体部位作为测试点,测试各部位在9种日常动作状态下服装所受压力大小,分析各运动状态下各测试点的压力大小变化,以及服装松量对各测试点压力变化的影响,并且对每件服装的重量感、易活动性以及综合快感3个指标进行主观评价。     

洗碗机人体接近感应的应用研究

随着人工智能的发展,家电领域也开始向智能化方向布局,传统的洗碗机都是需要用户手动操作来控制相关执行器件,不够人性化。现添加人体接近感应传感器,可实现洗碗机操控的智能识别。当用户靠近洗碗机小于设定距离检测范围时,感应传感器发送红外信号接收有变化,传送给洗碗机的主控板,从而执行相关开、关门,自动伸缩碗篮,启动或者关闭显示屏幕,语音模块唤醒、睡眠等动作。这一应用研究的实现避免了用户弯腰操作,节能显示面板以及结合语音识别技术,同时人体接近传感还能精确区分人和动物体温差异,防止家中宠物误触发机器。该研究对洗碗机行业的智能化应用提出了新的发展方向。     

冬季运动智能柔性人台关键技术开发

为精确获得运动姿态下服装对运动员整体和局部关键部位的减阻效果,基于运动员冬季运动动态姿势的三维人体数据,合理构建人台硬质内壳与柔性皮肤层的结构,并结合空气动力学等方法设计薄膜压电传感器的置入点位,为人台搭建完整的传感系统,开发了一款冬季运动智能柔性人台,并对该柔性人台进行了实际的风洞测试。结果表明,该人台可实现多点压力信号实时同步采集,不仅可得到人体局部关键部位的具体阻力数据,还可模拟测试速滑运动员在运动情况下穿着不同材料或不同结构设计的竞赛服装的减阻效果,测试竞赛服装不同部位的减阻情况。智能人台发挥了柔性传感器在服装减阻结构设计中的应用价值,使服装减阻测试更为简单和精确。     

智能鞋垫的研发及在跑步中应用研究

基于柔性压力传感器与六轴传感器的智能鞋垫研究是国内外较为前沿的研究课题与领域,通过压力传感器能够采集到跑步过程中脚底受力的分布数据结合六轴传感器(陀螺仪+加速度)采集的运动数据能够分析跑步运动的各种参数,建立多特征参数数学模型,并通过通信传输技术把采集并分析的数据传输到上位机软件或应用程序(移动端APP);在训练教学中,参照运动项目的运动规律和训练专家的知识与经验,研究分析运动员在训练过程中存在的问题,并给予运动指导方案,达到提高训练成绩、预防运动损伤的目的.     

基于加速度小波包能量特征与多分类器融合的跌倒检测研究

跌倒已成为危害老年人人身安全的主要因素之一。为提高对老年人跌倒检测的准确性,文章将集成学习的思想引入对老年人的跌倒检测之中。首先,通过小波分解对加速度信号进行频带划分,以得到相应动作加速度信号在不同频带下的能量分布情况;然后,对训练得到的基分类器进行性能评价和有效选取,以实现基分类器之间的优势互补;最后,应用加权投票法融合经过优选的基分类器组成多分类器融合检测系统。结果表明,文章方法优于单一分类器识别模型。     

老年智能服装的功能设计研究

从老年智能服装的需求及用途出发,阐述了老年智能服装的定义,分别剖析了健康监测、保健治疗、防走失、防跌倒、蓄热保暖5种老年智能服装的功能性及工作原理,并对老年智能服装的设计要素进行了分析,指出设计关键点,明确了老年智能服装的开发应充分融合现代新科技、新工艺和新技术,拓展了老年智能服装设计的新思路,并为智能服装研究者提供了一定的理论参考依据。     

电子鼻技术及其在服装领域的应用

电子鼻作为一种由传感器阵列和模式识别系统组成,能够快速检测单一或复杂气体分子的智能设备,它的相关应用研究已在食物仓储、医学诊断、环境监测、农业生产、军事工程等多个领域展开,但该技术在纺织服装行业的应用并不广泛。文章对电子鼻技术的发展原理、传感器阵列、模式识别方法等作一简述,介绍了电子鼻在织物及服装异味检测、气味识别,品质评价以及人体异味监测等最新应用的研究进展,并对其未来发展趋势进行展望。     

基于电子鼻不同识别模式对不同品牌酱油的区分与识别

试验采用一款新型智能电子鼻系统,对3种不同品牌的14个酱油样品进行不同识别模式分析。结果表明:电子鼻传感器对各种酱油的气味有特定的反应,能够有效收集不同品牌酱油的特征数据;运用PCA分析电子鼻检测的数据,可以有效区分不同品牌的酿造酱油;运用DFA建立的3种不同品牌酱油的识别模型,可以正确识别酱油品牌,识别率为100%;运用LDA线性判别分析,可以区分3种不同品牌的酱油。因此,电子鼻结合适当的识别模式可以用于不同品牌酱油的区分和识别。