一个聪明的矫形器，更强大

当德国工人在生病时，背痛往往是责任。它经常影响物流，制造和服务中的员工，其中物理剧烈运动模式是日常工作常规的一部分。为了防止背部问题，Fraunhofer研究人员已经提出了ergojack，提供了一种智能软矫形器，支持具有实时运动检测的工人。

焊工在零件上弯着腰工作很长时间。这种拘束的姿势，背部疼痛是不可避免的。对于从事这类工作多年却忽视采用适当的人体工程学姿势的人来说，过早磨损脊柱等永久性损伤并不罕见。同样的道理也适用于那些经常被迫举起重物的工人。德国弗劳恩霍夫生产系统与设计技术研究所(Fraunhofer Institutes for Production Systems and Design Technology IPK)和柏林可靠性与微集成IZM研究所(for Reliability and Microintegration IZM)的研究人员开发了ErgoJack——一种智能软矫正器——来缓解背部压力，并鼓励工人以更符合人体工程学的方式进行剧烈运动。研究团队的目标是通过这种模块化的、可穿戴的软机器人系统来降低停机的风险。

“我们的软机器人上半身矫形器的独特卖点是它的实时运动分析。专门开发的基于机器学习和人工智能的算法使人体工程学得以分析。这使得这种矫形器有别于市面上可买到的外骨骼。后者是可穿戴机器人，根据其固有的功能原理，放大所有类型的运动——甚至是不符合人体工程学的运动——只是将负荷从身体过载的部分转移到负荷较轻的部分，”Dipl.-Ing说。Henning Schmidt是夫琅和费IPK的科学家。相反，IPK矫形器使用运动分析来区分符合人体工程学和非符合人体工程学的运动。当佩戴者采取不利于其健康的姿势或动作时，振动警报会实时反馈佩戴者。背心内置的惯性测量单元(IMU)会将预先学习到的运动模式与工人的实际运动进行比较，并对其进行实时评估。这只需要几百毫秒。微型运动传感器位于肩膀、背部和大腿上。

这些运动传感器并不是唯一的内置电路;背心还采用了耐用的微电子元件，包括一个嵌入式控制器、一个振动模块和一个可充电电池。夫琅和费IZM公司的目标是开发小型化和舒适的电子元件;Fraunhofer IPK公司将设计系统布局、人机界面、力学、电子和软件，包括机器学习/AI实时算法。数据在背心上进行局部处理。“实时算法需要复杂的计算，必须非常稳健，但一个非常小的数据集就足以训练系统，以适应新的工人的运动模式，”施密特说，他描述了该系统的另一个特点。Fraunhofer IZM公司的科学家们现在正致力于将电子器件和传感器封装在织物版的矫正器中，这样就可以在清洗时不需要先从背心上取下部件。