压力感应垫和鞋子可以增强医疗保健和视频游戏

你穿的衣服并不智能——棉和合成纤维混纺而成的衣服中没有任何传感器。但麻省理工学院的科学家们正在研发一种不同的材料。

麻省理工学院的研究人员使用一种设计独特的塑料纱线制作了一种名为 3DKnITS 的针织纺织品，并在其中穿插了压力传感器。在他们的实验中，他们使用这种材料制作鞋子和垫子。他们还将其与硬件和软件系统（包括机器学习组件）配对，该系统测量和解释传入的压力传感器数据，并用它来预测人的动作。他们的设计将在 IEEE 医学和生物学工程学会会议上进行介绍。

能够感知用户运动的智能纺织品在医疗保健领域大有可为，例如，用于监测受伤后的步态或运动。运动员可以穿上它们来接收有关其运动的反馈，或者它们还可以用来创建更好的视频游戏界面。

在测试过程中，研究人员将这种织物连接到 Minecraft 视频游戏，用它作为控制器在虚拟世界中移动。它可以根据用户站立的脚来检测用户是想向左还是向右移动，以及他们是否想跳跃、行走或奔跑。

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他们还将垫子作为瑜伽练习的一部分，这样他们就可以根据它在纺织品表面感应到的压力分布，观察它如何很好地检测出鹰、树或战士等姿势。

对于这种织物，压力传感器在两条线相交的每个点上都处于活动状态。无线电路扫描并测量施加在每个传感器上的力。压力输入以热图的形式显示在连接的计算机屏幕上，该图像被输入到深度学习系统中，该系统经过训练可以使用热图来预测姿势、姿态或动作。经过训练，研究人员声称该系统能够以 99.6% 的准确率对步行、跑步和俯卧撑等身体活动进行分类。它还能够以 98.7% 的准确率确定七种瑜伽姿势。

该团队声称，他们还可以将这些纺织品制成袜子、袖子等。他们还可以通过 3D 扫描或 3D 打印人体部位，然后蒸或加热纺织品使其形成所需的形状，从而定制合身的服装。在另一项创造性的尝试中，该团队将纺织品制成了某种魔毯，可以根据舞者的舞步来播放音乐，改变音景。

观看下面测试中的纺织品：