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2017發明展技術推薦系列報導(1)實踐大學-深蹲虛擬健身教練



從自行車、馬拉松到健身,台灣的運動風潮熱力不減,不少民眾紛紛搶進各大活動中心、健身房,卻常在未正確衡量身體狀況的情況下,呷緊弄破碗,還沒擁有健美體魄前就先受傷了。「深蹲是三大基本功之一,但錯誤的姿勢與施力點將帶來毀滅性的傷害,嚴重者甚至要長期休養才能恢復。」但,我們怎麼知道自己的姿勢是否正確呢? 由實踐大學黃耀賢教授所開發的「VR深蹲虛擬健身教練」將會是你的好幫手。

台灣的年輕人追求瘦身、害怕肌肉,偏愛有氧運動;而65歲以上老年人口,知道要儲存「骨本」,卻忽略核心肌群組織每年以超過1%速度流失,導致台灣65歲以上老人約每五位就有一人是肌少症患者。實踐大學資訊科技與管理學系黃耀賢教授指出,被譽為「力量訓練之王」的深蹲,可有效強化全身肌群,增加髖關節,膝關節穩定性,是核心肌群的不可或缺的基本功,「坊間的教學很多,膝蓋到底能不能超出腳趾頭也各有說法,讓學員常常無法適從,不知道自己姿勢到底到不對。」

為了降低運動傷害、增加運動持續性的目的,黃耀賢教授邀請文化大學體育系運動生物力學與馬偕醫院的醫師群進行跨領域合作,提供運動生理相關數據分析技術,並運用Microsoft Kinect v2攝影機結合工研院材料化學研究所的「足部重心壓力感測器」技術,在運動鍛鍊訓練過程中,即時分析人體骨架偵測與兩腳重心轉移和分佈,研發出VR深蹲虛擬健身教練系統

在虛擬實境畫面的呈現方面,我們設計了虛擬健身房場景,場景中有虛擬健身教練示範並運用人體體感即時骨架偵測進行運動力學分析,提供運動處方簽。目前已開發hTC Vive 及Google Cardboard 版本,期望未來藉此系統取代實驗室昂貴的動態捕捉設備,將智慧化運動導入民生應用及運動產業,提供即時避免運動傷害的解決方案。

「這系統除了可以應用在健身房,更可以進一步延伸應用到復健中心,甚至是長照中心,讓使用者在仿真場景下進行正確的活動內容,獲得有益身心的成果。我們也正構思如何利用AI來加強人與系統間的互動,同時提升完整性和豐富度。」黃耀賢教授透露,虛擬健身教練系統除了將陸續擴增飛輪、划船機和高爾夫等訓練項目,團隊正積極導入人工智慧聊天機器人,「打造一個專屬教練,督促你、給你意見,提供最真實的身歷其境感 !」


(發佈時間:2017-09-25)

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