Günümüz sporcuları, antrenmanlarını daha etkili hale getirmek için sürekli olarak yenilikçi teknikler ve ekipmanlar aramaktadır. Modern antrenörler ve spor eğitmenleri, atletik kondisyonu geliştirmek amacıyla video analizleri ve giyilebilir sensörler gibi akıllı veri izleme teknolojilerinden yararlanmaktadır. Ancak, geleneksel video analizleri ve giyilebilir sensör teknolojileri, atletik performansın bütüncül bir değerlendirmesini sağlama konusunda yetersiz kalmaktadır. Bu eksiklik, özellikle karmaşık teknik hareketlerin yanı sıra dinamik hız ve hassasiyet gerektiren badminton gibi sporlarda daha belirgin hale gelmektedir. Badminton oyuncularının duruşlarını, ayak hareketlerini, kol sallama tekniklerini ve kas güçlerini izlemek, sınırlı video çekim açıları ve geleneksel sert giyilebilir sensörlerin rahatsızlık yaratması nedeniyle kısıtlanmaktadır.

Bu sorunlara yanıt olarak, Yun Yang ve ekibi, badminton tekniklerinin nicel analizini kolaylaştırmak için esnek sensör teknolojisi ve akıllı algılama sistemlerini birleştiren gelişmiş bir izleme sistemi önerdi. Yang, "Esnek sensör teknolojisi ve akıllı algılama sistemlerindeki uzmanlığımızı badminton hareketlerini izlemeye entegre ederek, badminton oyuncularına daha profesyonel rehberlik sağlamak için nicel bir analiz sunduk," şeklinde açıklamada bulundu.

Araştırma ekibi, sistemlerini oluşturmak için triboelektrik sensörlerden yararlandı, çünkü bu sensörler esnek ve giyilebilir cihazlara uyarlanabilir özelliklere sahiptir. Triboelektrik sensörler, iki malzemenin temas etmesi ve birbiri üzerinde kaymasıyla elektrik yükü üretir ve harici bir güç kaynağına ihtiyaç duymaz.

Bükülme ve burulma sırasında oluşabilecek parazitleri en aza indirmek için ekip, termoplastik elastomerle kaplanmış 3D baskılı esnek bir kemer şeklinde sensör geliştirdi. Bu tasarım, kullanım sırasında konfor sağlar ve bireysel sporcuların ihtiyaçlarına göre kolayca özelleştirilebilir.

Spor dostu sensör yapısı, sporlarda sık görülen vücut hareketlerine karşı oldukça duyarlıdır ve bilekler, dirsekler, omuzlar, parmaklar, dizler, bel ve boyundaki bükülme noktaları gibi birçok aktif vücut bölgesinde kullanılabilir.

Akıllı badminton spor sistemi, üç adet 3D baskılı sensör, çok kanallı bir veri toplama kartı ve yapay sinir ağı algoritmalarını içerir. Bu tasarım, sporcular için çevrimiçi izleme ve gerçek zamanlı geri bildirim sağlar. Sistem, forehand servis, backhand servis, forehand hook ve backhand hook gibi badminton oyunundaki yedi tipik hareketi %97,2 doğruluk oranıyla tanımlamaktadır.

Yang, "Araştırmamız, mevcut 3D baskılı triboelektrik sensörlerin karşılaştığı büyük eklem bükülmeleri veya burulma problemlerine yönelik yeni fikirler sunuyor," dedi. "Badminton'da triboelektrik sensörlerin izlenmesi ve analiz edilmesi için yenilikçi bir yaklaşım sunuyor ve bu yöntem diğer akıllı spor alanlarına da genişletilebilir. Bu araştırma, büyük veri çağında akıllı spor izleme ve analizinde önemli bir potansiyele sahiptir."

Ekip, gelecekte insan sağlığı izleme ve patolojik teşhis için yeni çözümler önermek amacıyla triboelektrik sensörleri geliştirmeye devam edecektir.