حذاء ذكي يراقب خطواتك ويكشف تغيرات الحركة
الثانية | وكالات
طور باحثون حذاءً ذكياً يستطيع تحليل طريقة مشي الإنسان تلقائياً، في تقنية جديدة قد تفتح المجال مستقبلاً لمراقبة التغيرات الحركية المرتبطة باضطرابات عصبية مختلفة، من بينها مرض باركنسون وإصابات الدماغ والحبل الشوكي.
ووفقاً لما أورده موقع "AZoM" التقني، طور فريق من مهندسي جامعة روتغرز الأمريكية، بقيادة الباحث سيمياو نيو، نموذجاً أولياً للحذاء تمكن من تحليل أنماط الحركة بدقة وصلت إلى 95.4 بالمئة، إلى جانب قدرته على حساب عدد الخطوات وتقدير السعرات الحرارية المستهلكة.
ولا تعتمد التقنية على بطارية تقليدية قابلة لإعادة الشحن، إذ يستمد الحذاء الطاقة اللازمة لتشغيل مكوناته الإلكترونية من خطوات الشخص نفسه.
ويحتوي النعل على جهاز يولد الكهرباء اعتماداً على الضغط والاحتكاك الناتجين عن كل خطوة، قبل أن تتولى دائرة إلكترونية تحويل الطاقة المولدة إلى صورة يمكن استخدامها لتشغيل مكونات النظام.
كيف يتعرف الحذاء على طريقة المشي؟
يعتمد الحذاء على مستشعر يرصد حركة القدم في ثلاثة اتجاهات، بينما يتولى معالج صغير تحليل البيانات وتصنيف نشاط مرتديه إلى أربعة أنماط مختلفة، تشمل المشي البطيء والمشي السريع والجري وصعود الدرج.
وواجه الباحثون تحدياً يتعلق بتشغيل نظام التحليل باستخدام معالج صغير ذي ذاكرة محدودة، ما دفعهم إلى تقليص حجم النظام مع محاولة الحفاظ على قدرته على التعرف إلى أنماط الحركة.
ونجح الفريق في الحفاظ على دقة وصلت إلى 95.4 بالمئة بعد عملية التقليص، في حين أصبح النظام الأصغر أسرع بنحو 15 مرة، ولا يحتاج سوى إلى قرابة سدس كمية الطاقة التي يستهلكها النظام الأكبر.
ويمنح الجمع بين انخفاض استهلاك الطاقة وتوليد الكهرباء من خطوات المستخدم التقنية إمكانيةً للعمل لفترات أطول من دون الحاجة إلى شحن بطارية تقليدية.
من الخطوات إلى مؤشرات صحية
ولا يقتصر الهدف من تطوير الحذاء على معرفة عدد الخطوات أو طبيعة النشاط، إذ يرى الباحثون أن مراقبة طريقة المشي على مدار فترات طويلة قد توفر بيانات تساعد على رصد تغيرات ترتبط بتطور بعض الاضطرابات العصبية والحركية.
وقد تساعد التقنية مستقبلاً على متابعة حالات مثل مرض باركنسون وإصابات الحبل الشوكي والدماغ واضطرابات الحركة الأخرى، إلى جانب تقييم احتمالات السقوط ومراقبة تقدم المرضى خلال مراحل إعادة التأهيل.
وتكمن إحدى الفوائد المحتملة في إمكانية مراقبة حركة الشخص أثناء حياته اليومية ولفترات طويلة، بدلاً من الاعتماد حصراً على تقييم طريقة مشيه خلال فترة قصيرة داخل العيادة، ما قد يوفر صورةً أوسع عن التغيرات التي تطرأ على حركته بمرور الوقت.
ويحتاج الحذاء إلى مزيد من التطوير والاختبارات السريرية قبل الوصول إلى استخدامات طبية أوسع، فيما يرى الباحثون أن التقنية قد تمهد مستقبلاً لأحذية قادرة على متابعة أنماط المشي بصورة مستمرة، مع إمكانية توسيع وظائفها لرصد مؤشرات صحية إضافية.
