Güney Kore'deki Pohang Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, karmaşık vücut hareketlerini algılayabilen dayanıklı bir gerilim sensörü geliştirdiler. Teknoloji, fiziksel rehabilitasyona giren hastalar için faydalı olacak ve fizyoterapistlerin hareketlerini önemli ayrıntılarla değerlendirmesine ve ilerlemeyi ölçmesine olanak tanıyacak. Geleneksel gerilim sensörleri genellikle ısı ve nemden etkilenir, bu da onları giyilebilir bir cihaz olarak daha az dayanıklı hale getirir ve genellikle yalnızca iki eksenli gerilimi algılayarak bu yeni sensörlere göre daha az ayrıntı sağlar. Yeni teknoloji, bilgisayar görüşünü kullanıyor; bu sayede bir algoritma, sensör deformasyonunun dijital görüntülerini inceliyor ve sensör kullanıcısının hareketlerini hesaplıyor.
Fiziksel rehabilitasyon, hastaların bir yaralanma, hastalık veya tıbbi prosedür sonrasında hareket kabiliyetini yeniden kazanmalarına olanak tanır. Fizyoterapistler ve klinisyenler, bu tür hastaların hareket aralıklarını, yürüyüşlerini vb. belirlemek gibi hareketlerini karakterize etmekle ilgilenirler. Bu, yalnızca hastanın hareketliliğini ölçmelerine değil, zaman içindeki ilerlemeyi de izlemelerine olanak tanır.
Bugüne kadar araştırmacılar, hareket sensörlerinden giyilebilir cihazlara kadar bu alanda yardımcı olabilecek birçok yeni teknoloji geliştirdi. Cilde takılan gerilim sensörleri, vücudun belirli bölgelerindeki hareketi değerlendirmenin yararlı bir yoludur, ancak mevcut sensörlerin bazı sınırlamaları vardır. Bu, karmaşık bir üretim sürecini ve ciltle yakın temasta bulunması beklenen bir nesne için bir dezavantaj olan sıcaklık ve neme karşı hassasiyeti içerir. Ayrıca tipik olarak yalnızca iki eksendeki gerilimi ölçebilirler.
Daha iyi bir sensör geliştirmek için bu araştırmacılar, gerilimi ölçerken bilgisayar görüşünü kullanan optik sensörlere yöneldiler. Bu, sensör içindeki, ciltle birlikte hareket eden mikro desenli bir silikon filmi görüntüleyen minyatür bir kamerayı içeriyor. Kamera, filmi kullanıcının fiziksel hareketleri nedeniyle deforme olduğu haliyle görüntüleyebiliyor ve daha sonra sistem, bu hareketleri yorumlamak için bilgisayarlı görme tekniklerini kullanabiliyor.
Araştırmacılar, teknolojilerine bilgisayar görüşü tabanlı optik gerinim (CVOS) sensörleri adını verdiler ve şu ana kadar sensörlerin üç eksendeki dönme hareketlerini algılayabildiğini ve gerçek zamanlı olarak çok eksenli gerinim haritalaması sağlayabildiğini gösterdiler. Sistem ayrıca verilerdeki kusurları ve hataları azaltmak için çalışan bir yapay zeka algoritmasını da içeriyor. Ayrıca bu sensörler oldukça sağlam, 10.000 kullanım döngüsü boyunca performanslarını koruyor.
Araştırmada yer alan Sung-Min Park, “CVOS sensörleri, farklı yön ve açılardaki vücut hareketlerini ayırt etmede başarılı oluyor ve böylece etkili rehabilitasyon müdahalelerini optimize ediyor. Tasarım göstergelerini ve algoritmalarını belirli hedeflere göre uyarlayan CVOS sensörleri, endüstrileri kapsayan uygulamalar için sınırsız potansiyele sahiptir.” dedi.
Fiziksel rehabilitasyon, hastaların bir yaralanma, hastalık veya tıbbi prosedür sonrasında hareket kabiliyetini yeniden kazanmalarına olanak tanır. Fizyoterapistler ve klinisyenler, bu tür hastaların hareket aralıklarını, yürüyüşlerini vb. belirlemek gibi hareketlerini karakterize etmekle ilgilenirler. Bu, yalnızca hastanın hareketliliğini ölçmelerine değil, zaman içindeki ilerlemeyi de izlemelerine olanak tanır.
Bugüne kadar araştırmacılar, hareket sensörlerinden giyilebilir cihazlara kadar bu alanda yardımcı olabilecek birçok yeni teknoloji geliştirdi. Cilde takılan gerilim sensörleri, vücudun belirli bölgelerindeki hareketi değerlendirmenin yararlı bir yoludur, ancak mevcut sensörlerin bazı sınırlamaları vardır. Bu, karmaşık bir üretim sürecini ve ciltle yakın temasta bulunması beklenen bir nesne için bir dezavantaj olan sıcaklık ve neme karşı hassasiyeti içerir. Ayrıca tipik olarak yalnızca iki eksendeki gerilimi ölçebilirler.
Daha iyi bir sensör geliştirmek için bu araştırmacılar, gerilimi ölçerken bilgisayar görüşünü kullanan optik sensörlere yöneldiler. Bu, sensör içindeki, ciltle birlikte hareket eden mikro desenli bir silikon filmi görüntüleyen minyatür bir kamerayı içeriyor. Kamera, filmi kullanıcının fiziksel hareketleri nedeniyle deforme olduğu haliyle görüntüleyebiliyor ve daha sonra sistem, bu hareketleri yorumlamak için bilgisayarlı görme tekniklerini kullanabiliyor.
Araştırmacılar, teknolojilerine bilgisayar görüşü tabanlı optik gerinim (CVOS) sensörleri adını verdiler ve şu ana kadar sensörlerin üç eksendeki dönme hareketlerini algılayabildiğini ve gerçek zamanlı olarak çok eksenli gerinim haritalaması sağlayabildiğini gösterdiler. Sistem ayrıca verilerdeki kusurları ve hataları azaltmak için çalışan bir yapay zeka algoritmasını da içeriyor. Ayrıca bu sensörler oldukça sağlam, 10.000 kullanım döngüsü boyunca performanslarını koruyor.
Araştırmada yer alan Sung-Min Park, “CVOS sensörleri, farklı yön ve açılardaki vücut hareketlerini ayırt etmede başarılı oluyor ve böylece etkili rehabilitasyon müdahalelerini optimize ediyor. Tasarım göstergelerini ve algoritmalarını belirli hedeflere göre uyarlayan CVOS sensörleri, endüstrileri kapsayan uygulamalar için sınırsız potansiyele sahiptir.” dedi.
Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
