Інженери розробили додаток для захоплення руху, який відновлює складну біомеханіку без дорогого устаткування.
Інженери зі Стенфордського університету розробили додаток OpenCap, якому досить синхронного відео з двох смартфонів, для кількісної оцінки рухів людини і сил, які лежать в їх основі в опорно-руховому апараті. Технологія знижує майже в 100 разів вартість діагностики, необхідної для реабілітації після травм.
Ілюстрація роботи програми. Зображення: Scott D. Uhlrich et al., PLOS Computational Biology
Спортивні травми і захворювання опорно-рухової системи, такі як артрит, впливають на те, як люди рухаються. Обчислювальний скелетно-м’язовий аналіз допомагає в розробці програми реабілітації, але традиційні методи комп’ютерного вимірювання динаміки і сил при русі — складна і дорога процедура.
OpenCap використовує відео з двох каліброваних iPhone, що працюють в тандемі, для кількісної оцінки рухів. Для збору даних з додатком потрібно всього 10 хвилин зйомки. Для обробки використовується комбінація машинного навчання, комп’ютерного зору і моделювання опорно-рухової системи.
Скелетно-м’язовий аналіз за допомогою OpenCap
Додаток обчислює, як орієнтири тіла — коліна, стегна, плечі та інші суглоби — рухаються в тривимірному просторі. Потім воно використовує складні моделі фізики і біології опорно-рухового апарату людини, щоб визначити, як рухається скелет і які сили діють під час руху. На основі цих даних OpenCap розраховує важливі біомеханічні дані, такі як кути суглобів або навантаження на суглоби.
«Воно навіть скаже вам, які конкретні м’язи активуються», — відзначають розробники програми. Вони вважають, що технологія допоможе в роботі медичних працівників і спортивних тренерів.