. 许太林与合作者在《Biosensors & Bioelectronics》发表研究论文:AI增强型全集成柔性可穿戴传感器,实现乒乓球运动实时精准评估-深圳大学高等研究院
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许太林与合作者在《Biosensors & Bioelectronics》发表研究论文:AI增强型全集成柔性可穿戴传感器,实现乒乓球运动实时精准评估

2026-03-20

2026年2月6日,高等研究院许太林、体育学院高颖团队在生物传感器领域期刊《Biosensors & Bioelectronics》上发表题为“Fully integrated AI-enhanced flexible wearable sensor for real-time movement evaluation and table tennis training”的研究论文。该研究报道了一款薄型、贴合皮肤的全集成柔性惯性传感平台,实现了对人体运动的精准捕捉与时空评估,为体育训练、康复医疗及人机交互等领域提供了全新的智能化解决方案。许太林与高颖为论文通讯作者,硕士生王钦良为第一作者,深圳大学为唯一完成单位。

可穿戴电子设备在健康监测与人机交互领域具有广阔应用前景,但现有产品在系统集成度、柔性贴合性与生物力学评估精度之间难以兼顾。针对这一挑战,研究团队开发了一款可贴合皮肤的柔性惯性传感平台。该平台将高精度MEMS惯性传感器集成于定制柔性印刷电路板,并以医用级粘合贴片封装,可直接佩戴于皮肤表面。设备支持低功耗无线传输,静态角度误差低于0.14°,连续运动下的动态漂移仅为6.21°,测量精度优异。在运动评估算法上,团队创新性地引入有限动态时间规整(LDTW)与多序列比对(MAFFT)算法,构建时空评估框架,将运动的空间姿态精度与时间执行顺序解耦分析。以60组乒乓球正手进攻专家演示为基础,确定最大空间容差7.39°及14个共识时间节点,传感器网络捕捉结果与光学运动捕捉系统的总体RMSE仅为11.54 ± 8.46°。在应用验证方面,研究纳入20名志愿者开展训练实验。结果显示,使用该系统自动化指导后,新手运动员运动质量提升41.67%,与专业教练指导效果(55.75%)无统计学显著差异(p = 0.175)。此外,平台还实现了99.86%的高精度动作识别与实时运动评估。

该研究得到了深圳市科技计划项目的支持。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.bios.2026.118500

图1. 独立柔性惯性传感器贴片概述

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