光驱动传感器赋能行动受限患者，推动可穿戴康复新突破

韩国浦项科技大学 (POSTECH)

三轴肩部旋转运动检测：通过多轴应变映射实现。（图片：POSTECH）

近日，一家韩国企业向一家医院捐赠了一款可穿戴机器人，旨在辅助行动受限患者进行康复训练。患者穿戴该机器人，在行走、坐立等动作中获得肌肉和关节锻炼的辅助。包括智能手表、智能眼镜等可穿戴设备贴附于皮肤，有潜力提升生活质量，为特定人群带来希望，正如这项机器人创新一样。

这些康复机器人使用的应变传感器通过将特定区域的物理变化转化为电信号来分析数据。这类传感器具有显著柔性，材质轻便，易于贴附皮肤，能敏锐感知细微的身体变化。然而，传统柔性应变传感器常因易受温度、湿度等外部因素影响而耐用性不足；且制造工艺复杂，阻碍了大规模商业化。

浦项科技大学 (POSTECH) 融合 IT 工程系及机械工程系的 Sung-Min Park 教授、机械工程系博士生 Sunguk Hong 领导的研究团队，通过将计算机视觉技术引入光学传感器，成功克服了软应变传感器的局限。研究成果发表于《Flexible Electronics》。

团队开发了一种称为“基于计算机视觉的光学应变”(CVOS) 的传感器技术。与依赖电信号的传统传感器不同，CVOS 传感器利用计算机视觉和光学传感器分析微观光学图案，提取变化数据。这种方法消除了损害传感器功能的因素，简化了制造工艺，从而提高了耐用性并促进商业化。

与仅能检测双轴应变的传统传感器不同，CVOS 传感器通过实时多轴应变映射，展现出检测三轴旋转运动的卓越能力。换言之，单个传感器即可精准识别复杂多样的身体运动。研究团队通过将 CVOS 传感器应用于康复辅助设备的实验验证了这一主张。

结合基于 AI 的响应校正算法，可修正信号检测过程中出现的各种误差因素，实验结果显示高置信度。即使经过超过 10,000 次迭代，这些传感器仍保持卓越性能。

牵头研究的 Park 教授表示：“CVOS 传感器在区分不同方向和角度的身体运动方面表现出色，从而优化康复干预效果。通过根据特定目标调整设计指标和算法，CVOS 传感器在跨行业应用方面具有无限潜力。”

更多信息请联系 Jinyoung Huh：邮箱需启用 JavaScript 查看；电话：+82-54-279-2415。

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