Intelligente Kleidung für Motion Capture zur Veränderung von Sport und Physiotherapie

Von umständlich zu nahtlosem Motion Capture

Data about our daily lives and movements can be very useful. For example, it could indicate how many calories we burn or help enhance exercise, physiotherapy, and rehabilitation.

Allerdings kann das Erfassen solcher Daten sehr schwierig sein. Derzeit basieren die meisten Motion-Capture-Systeme auf komplexen Systemen, die maßgeschneiderte Anzüge erfordern, wie sie für Spezialeffekte in Kino und Videospielen verwendet werden.

Quelle: AxisXR

Diese Systeme sind ziemlich umständlich und teuer und benötigen ein komplexes Set von Sensoren, um die Bewegungsdaten aufzuzeichnen.

Dies könnte sich ändern, dank der kürzlich veröffentlichten Ergebnisse von Forschern der University of Bristol und der University of Bath im Vereinigten Königreich.

SeamSleeves

Die Forscher haben untersucht, wie Motion-Captors in Alltagskleidung integriert werden können. Dazu haben sie leitende Fäden in die Nähte der Kleidung eingenäht, um elektrische Schaltkreise im Kleidungsstück selbst zu erzeugen.

Der Widerstand dieser elektrischen Schaltkreise ändert sich mit der Bewegung der Kleidung und erkennt so die Bewegung. Im Video unten kann man sehen, wie das Dehnen des Stoffes ein elektrisches Signal erzeugt.

Dieses Design ist ein großer Fortschritt in der Bewegungserkennung, da es die Notwendigkeit seltsam aussehender Motion-Capture-Anzüge eliminiert.

Es eliminiert zudem die Notwendigkeit einer separaten Stromquelle. Stattdessen wird die elektrische Naht mit einer Ladekugel gekoppelt, die über ein Smartphone in der Tasche der Kleidung mit Strom versorgt werden kann.

Die Integration des Schaltkreises in die Stoffnähte, von den Forschern „Seamsleeves“ genannt, ermöglicht es, Smart Clothing mit normalen Produktionsmethoden zu entwerfen und herzustellen, was die Kosten erheblich senken sollte.

Quelle: University Of Bristol

Anwendungen

KI-gesteuerte Rehabilitation & Physiotherapie

Ein wichtiger Teil der Rehabilitation nach einer Verletzung ist es, dem Patienten Rückmeldung zu geben, ob er die Bewegungen korrekt ausführt.

Leider ist dies eine sehr arbeitsintensive Aufgabe, die in der Regel die volle Aufmerksamkeit eines erfahrenen Therapeuten für jeden Patienten erfordert.

Mit einer genauen Echtzeitaufzeichnung der Bewegung können wir uns vorstellen, dass ein KI-unterstütztes Trainingsprogramm Patienten helfen könnte, einige Übungen zu Hause durchzuführen, und zwar mit sofortigem Feedback, wie die Übung besser ausgeführt werden kann.

In der Zwischenzeit kann der Therapeut die Ergebnisse regelmäßig und aus der Ferne überprüfen.

Dies würde auch ein Protokoll vergangener und aktueller Übungen bereitstellen, das es ermöglicht, den Fortschritt zu überwachen. Dadurch könnte ein individuelles Programm entwickelt werden, mit oder ohne menschliche Intervention, um die Bewegungen zu adressieren, die nicht korrekt ausgeführt werden.

Kostenreduktion

Physiotherapie und Rehabilitation sind in der Regel extrem teuer und werden oft nicht ausreichend von der Krankenversicherung abgedeckt.

Obwohl es wahrscheinlich am besten ist, wenn es mit einem erfahrenen Therapeuten kombiniert wird, könnte ein KI-basiertes System dazu beitragen, die Gesundheitskosten zu senken und lebensverändernde Therapien zugänglicher zu machen, selbst für Patienten, die schlecht oder gar nicht von der Krankenversicherung abgedeckt sind.

Training

Ein Fitness-Outfit, das Seamsleeve integriert, könnte über jede Trainings-App Feedback geben, ähnlich wie die meisten Smartwatches bereits tun. Der Unterschied wäre, dass es dabei genaue Bewegungsdaten liefert, anstatt sich auf Schüttel- oder Beschleunigungsapproximationen zu stützen.

Dies könnte es zum nächsten Schritt in Wearable-Geräten machen, besonders wenn es mit bestehenden Geräten wie Smartwatches kombiniert werden kann, worüber wir in unserem Artikel “Perfect Monitoring: Wearable Health Tracking Companies to Invest In” diskutiert haben.

Langfristig könnten solche Wearables sogar sich selbst über Solarzellen aufladen, mit den ultradünnen Photovoltaikzellen, die möglicherweise ebenfalls in die Kleidung integriert werden.

Dies würde Seamsleeve nur zum bewegungsfokussierten Teil eines größeren Trends von intelligenter Kleidung und tragbarer Elektronik, die dank neuer Sensorgenerationen immer realistischer werden machen.

Zur Orientierung: Der Markt für intelligente Kleidung wird voraussichtlich bis 2030 auf 7,3 Mrd. $ wachsen.

Profisport

Eine letzte Nischenanwendung für Seamsleeves könnte der Profisport sein.

Erstens könnten Trainer es nutzen, um die Bewegungen der Spieler aufzuzeichnen und zu überwachen und dabei Ineffizienzen oder mögliche Verbesserungen der Technik und Fähigkeiten der Spieler zu identifizieren.

Zweitens könnte es ein nützliches zusätzliches Werkzeug für Schiedsrichter sein, neben Videoaufzeichnungen, zum Beispiel um festzustellen, ob die Kleidung eines Spielers von einem Mitglied des gegnerischen Teams gezogen wurde.

Digitale und VR-Industrie

Seamsleeves könnten in Motion-Capture-Kleidung integriert werden, möglicherweise in „normal“ aussehende Kleidung, die von Schauspielern getragen wird, um später für Animationen in Videospielen, Filmen usw. verwendet zu werden.

Wie die  AiQ Synertial Motion-Capture-Anzüge bereits mit verschiedenen Sensortypen tun.

Quelle: AiQ Clothing

Anzüge für VR-Gaming, die die Spielerbewegungen im Spiel nachahmen, könnten ebenfalls eine Option sein, besonders wenn sie „normal“ aussehen und nicht ein seltsam aussehendes oder unbequemes Anzugssystem zu den VR-Headsets hinzufügen.

Wearable-Unternehmen

Die meisten Smart‑Clothing-Unternehmen wie AiQ Smart Clothing oder Carre Technologies sind noch in Privatbesitz, was den Investitionshorizont für Wearables auf Wearable‑Unternehmen beschränkt, von denen die meisten sich auf Smartwatches und andere Wearable‑Geräte konzentrieren.

1. Koninklijke Philips N.V.

Philips ist eine bekannte Consumer‑Elektronikmarke (Rasierer, elektrische Zahnbürsten) und zugleich stark im Gesundheitswesen aktiv. Im Jahr 2022 war das Unternehmen in Europa bei MedTech‑Patentanmeldungen auf Platz 1.

Es ist im Bereich vernetzter Medizinprodukte aktiv, von Wearables über Bildgebung, Beatmungsgeräte bis hin zu medizinischen Robotern. Das Unternehmen ist zudem im Halbleiterbereich (einschließlich Magnetschwebetechnologie) sowie in High‑Tech/Robotik/Automatisierung tätig.

Quelle: Philips

Die Wearables von Philips erfassen kardiale, respiratorische und Aktivitätsmetriken. Seine Sensoren können in Smartwatches, Gesundheitsmonitoren, medizinischen Patches und Aktivitätstrackern integriert werden.

Bezüglich Wearables setzt Philips auf Partnerschaftslösungen, bei denen es für Dritte deren vernetzte IoT‑Medizingeräte entwickelt, die vollständig mit den übrigen Philips‑Lösungen kompatibel sind.

In diesem Kontext bietet es seinen Kunden Prototyping, regulatorische Beratung, End‑to‑End‑Produktentwicklung und Produktion im industriellen Maßstab.

Da Rehabilitation und Physiotherapie wahrscheinlich der Hauptmarkt für Seamsleeve sind, wäre es sinnvoll, dass ein im Gesundheitswesen engagiertes Unternehmen wie Philips zu den ersten gehört, die dieses Konzept kommerziell anbieten.

Das Unternehmen möchte ein vollständig integriertes digitales Gesundheitsumfeld schaffen, in dem Sensoren mit Geräten harmonieren, und mehrere Konnektivitätslösungen nutzen, um sich in die Philips HealthSuite‑Cloud zu integrieren und tiefgehende Datenanalysen zu ermöglichen.

Quelle: Philips

Als häufiger MedTech‑Lieferant ist Philips im Wearable‑Sektor nicht so sichtbar wie andere, bekanntere Unternehmen. Dennoch ist es ein Experte im Bau von Hochleistungs‑Elektronikgeräten und Sensoren und treibt häufig die Grenzen des Möglichen in seinem Gesundheits‑ und Wearable‑Nischenmarkt voran.

Da Wearables zunehmend in das Gesundheitswesen integriert und Teil medizinischer Protokolle werden, können wir erwarten, dass der Healthcare‑Bereich von Philips ein wachsender Teil des Konglomerats sein wird.

2. Garmin Ltd.

Garmin ist ein führendes Unternehmen im Bereich Outdoor‑Elektronik, das ursprünglich GPS‑ und Navigationsgeräte (für Autos, Schiffe und Flugzeuge) anbot und nun auf Fitness‑ und Gesundheitsmonitoring ausgeweitet hat.

Der Fitness‑Bereich macht 23 % des Umsatzes und 10 % des operativen Ergebnisses des Unternehmens aus, hauptsächlich getrieben durch Smartwatches, während ein weiterer bedeutender Umsatzanteil aus dem Outdoor‑Segment stammt.

Quelle: Garmin

Im Jahr 2023 hat es 16 Millionen Geräte ausgeliefert, was einem Gesamtumsatz von 5,2 Mrd. $ entspricht.

Garmin bietet ein vollständiges Ökosystem von Gesundheitsdaten für Forscher, das Felder wie Schlaf, Depression, Krebsbehandlungen, Frauen‑Gesundheit oder sogar müdes Fahren unterstützt.

Garmin ist vielleicht kein Technologieriese, aber es konzentriert sich stark auf den Outdoor‑ und Fitness‑Bereich, der neben der Navigation die Hälfte seiner Einnahmen ausmacht. Dieser Sektor ist zudem das Hauptwachstumsfeld des Unternehmens, wobei dieses Segment voraussichtlich in Zukunft die wichtigste Einnahmequelle werden wird.

Der Ruf von Garmin für robuste, hochwertige und nützliche Outdoor‑Produkte überträgt sich gut auf den Fitness‑ und Gesundheitsbereich.

Interessanterweise führt es im Premium‑Segment, mit dem größten Marktanteil im Preisbereich >$500, und schlägt Apple (AAPL ) hier, obwohl Apple normalerweise den hochpreisigen Segment seiner Märkte für Smartphones, Computer und Tablets dominiert.

Garmin könnte also auf den Nischenmarkt von Fitness‑ und Sport‑„Fans“ beschränkt sein, die bereit sind, mehr für höchste Qualität und eine dedizierte Marke zu zahlen. Dies kann dennoch eine sehr profitable Tätigkeit sein und könnte dazu führen, dass Investitionen in Garmin für die Aktionäre rentabel werden.

Seine Positionierung wäre ideal, um hochwertige, sportüberwachende Smart‑Clothing zu ergänzen, die sich mit Garmins Smartwatches koppeln lässt und maßgeschneiderte Trainingsüberwachung sowie -beratung liefert.