Utvikle et balanserehabiliteringssystem for eldre voksne, basert på IMU og AI: Personlig opplæring og forebyggende strategier

Utviklingen av et balanserehabiliteringssystem for eldre voksne, som integrerer Inertial Measurement Unit (IMU) sensing og Artificial Intelligence (AI). De viktigste tekniske komponentene og metodikken er som følger:

Teknologisk grunnlag:

IMU-sensorer vil bli brukt til å overvåke og vurdere menneskelig bevegelse og holdning. Disse sensorene registrerer bevegelse gjennom akselerometre, gyroskoper og magnetometre, noe som muliggjør nøyaktig ganganalyse.

AI og Generative Adversarial Networks (GAN) vil behandle dataene for å tilpasse treningsregimer basert på individets fysiologiske egenskaper og bevegelsesegenskaper.

Et Vicon 3D motion capture-system vil bli brukt sammen med IMUer for å validere og samle inn data under utviklingsfasen.

Forskningsfaser:

År 1: Utvikle et AI-basert gangtreningssystem ved hjelp av IMUer. Dette innebærer å lage en gangdatabase og balansetreningsprotokoller ved bruk av bilaterale og ensidige bevegelser.

År 2: Optimalisering av treningssystemet ved å bruke AI og GAN for å diversifisere dataene og forbedre treningseffektiviteten.

År 3: Klinisk validering av systemet ved å sammenligne resultater mellom deltakere som gjennomgår IMU-basert trening kontra standard fysiske øvelser.

Opplæringsprotokoller:

Exergame Environment: Deltakerne deltar i øvelser i et virtuelt miljø, som etterligner virkelige forhold, men inkluderer kunstige elementer for å utfordre balanse og koordinasjon.

Balansetrening: Skateboardbasert trening fokuserer på ensidige benbevegelser, overvåket av IMU-er for å gi tilbakemelding og justere vanskelighetsgrad basert på ytelse.

Dataanalyse:

Gangdata: AI og GAN brukes til å generere personlig tilpassede gangprofiler, som vil føres inn i treningssystemet.

Statistisk analyse: Ulike statistiske tester (f.eks. ANOVA) vil vurdere effektiviteten til systemet sammenlignet med konvensjonelle rehabiliteringsmetoder.

Dette systemet har som mål å gi eldre voksne personlig rehabilitering, redusere fallrisiko og øke livskvaliteten deres.