“走路、跑步這些日常動作看似簡單,，實則蘊(yùn)含著身體狀態(tài)的重要信息,。步態(tài)可以反映人體的運動狀態(tài)、健康水平及潛在患病風(fēng)險,?！碧m偉說，比如,，老年人走路時步態(tài)不穩(wěn),，可能是身體出問題的信號。年輕人運動后長期步態(tài)異常,，或許暗示著運動損傷,。而步態(tài)監(jiān)測不僅能用于心力衰竭、帕金森,、腦卒中等疾病的早期篩查與評估,，還能用于運動姿態(tài)糾正、跌倒預(yù)警,。

足底壓力監(jiān)測是步態(tài)監(jiān)測的重要組成部分,，為步態(tài)監(jiān)測提供了數(shù)據(jù)支撐,。“足底壓力監(jiān)測專注于采集足底與支撐面接觸時產(chǎn)生的壓力數(shù)據(jù),，這些數(shù)據(jù)直觀反映了足部在運動過程中的受力分布,、壓力變化規(guī)律，是判斷步態(tài)正常與否的重要依據(jù),?！碧m偉說。

為實現(xiàn)足底壓力監(jiān)測以及步態(tài)實時可視化分析,，聯(lián)合團(tuán)隊研發(fā)出一種智能鞋墊,。該鞋墊內(nèi)部集成了22路壓力傳感器，如同在足底構(gòu)建了一張細(xì)密的感知網(wǎng)絡(luò),，能夠精準(zhǔn)捕捉足底每處細(xì)微的壓力變化,。當(dāng)人們踩著這款鞋墊行走、運動時,，傳感器采集到的壓力數(shù)據(jù)會被實時傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)端，通過專門的應(yīng)用程序,，將復(fù)雜的壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的動態(tài)可視化圖像,。無論是足底壓力的分布區(qū)域，還是壓力值隨時間的變化曲線,，都能一目了然地呈現(xiàn)在用戶眼前,。

在運動狀態(tài)識別方面，研究團(tuán)隊運用支持向量機(jī)的機(jī)器學(xué)習(xí)模型,，為智能鞋墊打造了“智慧大腦”,。該模型通過大量的運動數(shù)據(jù)訓(xùn)練，能夠精準(zhǔn)識別坐,、站,、走、跑,、跳,、蹲等8種常見運動狀態(tài)。當(dāng)用戶踩著智能鞋墊運動時,，鞋墊中的壓力傳感器采集到的實時數(shù)據(jù)會傳輸給模型,，模型可快速對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，判斷出用戶當(dāng)前的運動狀態(tài),。

蘭偉介紹,，未來老年人出門散步，只需穿上這雙智能鞋墊,，子女就能通過手機(jī)實時查看老人的步態(tài)數(shù)據(jù),。一旦監(jiān)測到步態(tài)異?；蚶先擞械癸L(fēng)險，鞋墊會立即發(fā)出警報,，為老人的出行安全保駕護(hù)航,。對于熱愛健身的年輕人，智能鞋墊可以精準(zhǔn)識別其跑步,、跳躍等運動狀態(tài),，分析足底壓力分布，幫助他們糾正錯誤的運動姿態(tài),，避免因運動不當(dāng)造成損傷,。在兒童成長過程中，家長可以借助智能鞋墊監(jiān)測孩子的步態(tài)情況,，及時發(fā)現(xiàn)潛在的足部問題,。

為解決智能鞋墊的續(xù)航難題，研究團(tuán)隊開發(fā)了柔性鈣鈦礦太陽能電池,。這種電池就像一層輕薄的“能量膜”,，可以貼附在鞋面外側(cè)。它具備高效的光電轉(zhuǎn)換能力,，在普通光照條件下,，可快速將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再通過智能電路將電能存儲在鞋墊內(nèi)置的鋰電池中,。如此一來,，智能鞋墊無需頻繁充電，即可實現(xiàn)長時間自供能運行,，徹底擺脫對外部電源的依賴,。

（編輯：月兒）