Estimation of Knee Joint Angle Using a Fabric-Based Strain Sensor and Machine Learning: A Preliminary Investigation
Notice bibliographique
Résumé
Monitoring human knee kinematics has various health applications including in-home rehabilitation and longterm tracking of movements of people with knee disorders. We proposed a wearable system based on a stretchable strain sensor and investigated its feasibility to estimate the knee joint angle in tasks of walking and static knee flexion. A pilot study with six subjects was conducted in which participants were asked to walk and perform flexion exercises at multiple speeds. Two commonly used machine learning algorithms (neural network and random forest) were utilized to estimate the knee joint angle based on the strain sensor data. The performance of the proposed approach was assessed in an intra- and inter-subject evaluation. In the intra-subject evaluation., the average mean absolute error (MAE) in estimating the knee joint angle during the walking task and flexion exercises was 1.94 and 3.02 degrees., respectively., with a similar coefficient of determination R <sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">2</sup> of 0.97. In the inter-subject evaluation., an average MAE of 4.14 degrees in the walking task and 6.97 degrees in the knee flexion exercises was achieved with a R <sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">2</sup> of 0.90. Our results suggest the feasibility of our approach., which includes a fabric-based strain sensor and machine learning., to estimate the knee joint angle. In future, this method might be used in various applications including the fields of healthcare., virtual reality and robotics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».