Každý z nás má jedinečný a individuální způsob chůze. Nejen že podle něj můžeme na dálku poznat třeba své známé, její podoba současně vypovídá i o zdravotním stavu. Ne vždy je ale možné pohledem zjistit zda chůze poukazuje na nějaký zdravotní problém. Proto jsou běžnou pomůckou pro lékařskou diagnostiku speciální chodící pásy. Fungují tak, že zatímco se pacient prochází přes takovýto chodník, senzory měří tlak vyvíjený při každém kroku. Na základě jednotlivých fází kroku jsou pak s pomocí počítačů vypočteny detaily chůze. Tato metoda má ale několik nevýhod. Především vytváří nepřirozenou situaci při které je pacient pozorován jako kdyby chodil po přehlídkovém molu. To mění jeho zažité návyky, protože člověk chce v těchto situacích přirozeně předvést co nejlepší výkon. Kromě toho je chůze po chodníku omezena pouze na několik metrů a samotná diagnostická pomůcka je velmi drahá.

Nový systém analýzy chůze

V rámci evropského projektu ACANTO pracují výzkumníci ze šesti evropských zemí a společnosti Siemens na novém systému analýzy chůze. Jmenuje se FriWalk (Friendly Robot Walker) a vypadá jako běžné čtyřkolové chodítko pro seniory – je však vybaveno řadou hloubkových senzorů a kamer. Během klinického testu nadto uživatel nosí speciální vložky do bot, které jsou vybavené tlakovými senzory. FriWalk měří přesnou polohu chodidel na zemi, jejich orientaci a tlak vyvinutý při dotyku se zemí. Z těchto parametrů jsou odvozeny sémantické informace jako délka či šíře kroku nebo jeho rytmus. FriWalk zpracovává 15 až 20 snímků za sekundu, což vytváří virtuální chodník, na kterém jsou vidět stopy na zemi a rozložení tlaku, stejně jako pohyb novou ve vzduchu.

Přestože je chodítko levnější než diagnostický chodící pás, poskytuje kvalitnější data. Podobně jako 24hodinové EKG jej pacient může použít na delší vzdálenosti. To umožňuje lékaři identifikovat jevy, které mohou nastat teprve po delším namáhání.

V rámci projektu by měly vzniknout dvě verze chodítka – varianta pro nemocnice a levnější model pro rodiny, který bude stát méně než 2 000 €. Nad rámec lékařských diagnostických aplikací by FriWalk měl fungovat i jako osobní trenér. Prostřednictvím tabletu si uživatelé nebo třeba jejich příbuzní zadají informace o zvycích a preferencích do FriWalku. Zařízení pak na jejich základě uživateli doporučí příslušné pohybové aktivity – například návštěvu výstavy nebo nákup. Zájmy uživatele jsou primárně identifikovány na základě analýzy situací z minulosti, ve kterých byl měřen fyzický a emocionální stav uživatele. Za tímto účelem je FriWalk vybaven přídavnými senzory, mezi jinými monitorem frekvence srdečního tepu, a systémy, kterými lze identifikovat emoce založené na výrazech ve tváři. K uživatelsky příjemnému ovládání přispívá systém rozpoznávání gest.

Kyberfyzikální sociální síť

Lékaři a zdravotníci mohou definovat tréninkové cíle na základě zdravotních údajů shromážděných FriWalkem. Tento software slouží jako navigační pomůcka při tréninku a uživatelům pomáhá předcházet možným rizikům. Těmi může být kluzká skvrna na zemi, ale třeba i stres vyvolaný pohybem v přeplněném prostředí. Počítá se s tím, že informace z vnějšího prostředí i ostatních chodítek budou dostupné v reálném čase z cloudové infrastruktury. To systému umožní okamžitě identifikovat neočekávané situace a navrhnout uživateli nejvhodnější alternativu.

Cílem je vytvořit jakousi kyberfyzikální sociální síť – komunikační systém, který bude spojovat skupiny uživatelů s podobnými zájmy, a navádět chodce do míst, kde se zrovna koná zajímavá činnost. Pro úspěch celého projektu je důležité, aby použitá technologie seniory nestresovala. Systém je proto navržen tak, aby vypadal nenápadně a působil jako naprosto běžné chodítko. Friwalk bude testovat na 100 seniorů ve Španělsku, Itálii a Anglii až do roku 2018. Zvláštní pozornost přitom bude věnována ochraně osobních údajů. Na financování projektu dostalo ACANTO 4,3 milionu eur od Evropské komise.

Připojte se k nám na Facebooku (www.facebook.com/SiemensCZ) nebo na Twitteru (@SiemensCzech, @chytramesta).

Více informací o výzkumu a vývoji naleznete na http://www.siemens.cz/inovace.