新工科毕业设计项目指导教师及学生申报通知（柔性可穿戴运动训练系统）

各学院（部）：

为更好开展新工科毕设项目，提升项目质量和水平，“柔性可穿戴运动训练系统”新工科毕业设计项目现面向全校招募指导教师。现将有关事项通知如下。

一、项目背景

天津女子排球队连续多年蝉联全国比赛的冠军，向国家输送了大量人才。如何以科学方法发挥运动员的潜能，提升训练效果，维持我市和我国优势体育项目的地位，是一个亟待解决的问题。柔性可穿戴传感器目前已在健康管理、疾病诊疗和运动监测等方面展现了重要的应用。但是，无论是传统的刚性可穿戴设备还是新型的柔性可穿戴设备，均无法实现在具有较大姿态变化、较大加速度和较多汗液环境下的动态测量。因此，开展柔性可穿戴运动训练系统的研究，对提升我市和我国的体育运动训练和竞技水平，具有重要的意义，并将引领运动科技的发展。

本项目拟构建一个由48套多轴柔性运动传感器和12套可穿戴多生理参数传感器组成的运动训练系统，与天津女排开展长期合作，对运动员的训练和个人状态进行长时间的跟踪测量，通过3-5年的滚动建设，实现我市优势运动项目的长期化科学化训练指导和评估。

项目中的可穿戴传感器和动作监测系统前期已经开展了初步的研制工作。精仪学院生物医学柔性电子技术实验室具备传感器和关键材料加工制备条件。前期已经进行了多参数柔性可穿戴传感器和多轴运动检测传感器的开发。并基于基本控制软件和云端数据库实现了数据的存储、处理和显示工作。

二、选题方向及任务

项目拟设五个研究方向：粘附性柔性电极材料和应变响应材料、柔性传感器的设计及电路和程序开发、动作和姿态信息的重构、大场景下多传感器协同工作控制系统和软件、运动信息和生理信息显示与分析平台。每个方向设3-5个研究任务共24个研究任务。每个研究方向拟设2-3名指导教师岗位。每个研究任务拟安排1-2名学生。

研究方向和任务设置如下：

方向1：粘附性柔性电极材料和应变响应材料，负责研究在高加速度和高出汗率条件下与皮肤稳定粘附和实现动态测量的电极材料，并开发可以与织物进行集成的应变响应材料，以实现大范围动作和姿态测量。

方向2：柔性传感器的设计及电路、程序开发，负责研究多参数传感器和多轴柔性运动传感器无线测量电路，并开发电路数据测量和无线通讯程序。

方向3：动作和姿态信息的重构，基于多轴动作传感器获得的动作和姿态信息，建立人体模型，重构出准确的人体位置和状态信息。

方向4：大场景下多传感器协同工作控制系统和软件，针对运动训练场馆的特点，开展分布式传感器、路由器、终端、基站等硬件的架构设计和布设，研究协调硬件系统协同工作的控制软件。

方向5：运动信息和生理信息显示与分析平台，设计和训练人工智能算法，实现人体生理技能和训练效果的预测评估，构建基于云端和本地的数据实时显示和分析平台。

三、可选毕设课题

毕设课题如下表所示，时间截止到11月30号。

表 指导教师和学生可选毕设课题

四、报名方式

指导教师报名：

学生报名：

    联系人：霍文星，18001270183，huowenxing@tju.edu.cn

                                                                                                               2022年10月27日