FinePose: Fine-Grained Postural Muscle Profiling via Haptic Vibration Signals
FinePose: Fine-Grained Postural Muscle Profiling via Haptic Vibration Signals
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FinePose：通过触觉振动信号进行细粒度姿势肌肉分析
DOI：
10.1145/3539489.3539590
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Pan, Shijia
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rohal, Shubham;Shriram, Shreya;Nguyen, VP;Pan, Shijia
随着人们的生活方式变得越来越久坐不动，年轻人的颈部和背部疼痛也有所增加。那些花大量时间看数字屏幕的人（例如，计算机、平板电脑、智能手机）倾向于采取头部前倾姿势（FHP），这增加了他们的姿势肌肉的负荷和颈椎的压力。因此，FHP经常导致颈部和上背部肌肉疼痛，并干扰正常功能和生活质量。它也可能导致退行性脊柱问题，如颈椎退行性椎间盘疾病和颈椎骨关节炎。我们提出了FinePose，一个测量姿势肌肉（上和中肌）僵硬度水平的系统。FinePose重新利用了现有智能姿势支架上的触觉振动输入，由轻质低功耗的硬币振动电机产生，并进行主动振动传感来测量肌肉弹性。它使用一系列加速度计在不同的距离电机捕捉振动响应。接下来，FinePose提取描述振动传播特性的特征，并建立回归模型来预测肌肉刚度水平。我们进行了真实的世界的实验与四个科目在多天，并展示了初步的结果，验证FinePose的可行性。
As people’s lifestyles becomes more sedentary, neck and back pain among young adults have increased. Those who spend a significant amount of time looking at digital screens (e.g., computers, tablets, smartphones) tend to assume forward head postures (FHP), which increases the load on their postural muscles and stress on the cervical spine. As a result, FHP often leads to neck and upper back muscle pains and interferes with normal functioning and quality of life. It may also result in degenerative spine issues, such as cervical degenerative disc disease and cervical osteoarthritis. We present FinePose, a system that measures the postural muscle (upper and middle trapezius muscle) stiffness levels. FinePose repurposes the haptic vibration input on the existing smart posture brace, generated by the lightweight and low-power coin vibration motor, and conducts active vibration sensing to measure the muscle elasticity. It uses an array of accelerometers at different distances from the motor to capture vibration response. Next, FinePose extracts features that describe vibration propagation properties and establishes a regression model to predict the muscle stiffness level. We conduct real world experiments with four subjects on multiple days, and demonstrate preliminary results that validate FinePose's feasibility.
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