基于元宇宙的瑜伽教练虚拟形象，采用人工智能增强型多模式鞋垫传感系统

《Advanced Functional Materials》：Metaverse-Enabled Yoga Coach Avatar Using AI-Enhanced Multimodal Insole Sensing System

基于水凝胶的多模态智能鞋垫系统实现高精度实时姿势纠正与个性化瑜伽指导，集成32通道水凝胶传感阵列、定制无线电路及混合AI算法，通过多模态数据融合与触觉反馈机制提升运动监测与指导效果。

　　

摘要

足底生物力学监测已成为健康评估和活动识别不可或缺的工具。然而，现有的鞋垫系统由于材料限制和系统设计复杂性，缺乏支持多模式感测的能力，无法用于运动监测。水凝胶凭借其多模式感测能力和生物相容性，在运动中的足底监测方面展现出巨大潜力。本研究提出了一种基于离子水凝胶的人工智能（AI）增强型多模式鞋垫感测系统（AEIS），用于实现沉浸式实时姿势矫正和个性化瑜伽训练指导。AEIS结合了32通道水凝胶感测阵列和定制的无线电路，能够同时监测足底压力、温度和汗液。通过运用混合AI算法，AEIS能够以高达98.33%的准确率识别姿势错误，并以90.06%的准确率检测身体不平衡。此外，该系统采用随机森林（RF）算法，根据瑜伽教练提供的压力中心（COP）稳定性数据进行训练，从而能够分析瑜伽练习者的实时数据并提供个性化姿势指导。同时，内置的触觉单元会在足底压力分布不当时提供实时触觉反馈。AEIS构建了一个基于交互式元宇宙的瑜伽训练平台，为用户提供与虚拟瑜伽教练面对面般的沉浸式体验。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。