智慧鞋墊開啟運動健康新時代 — 從足壓偵測到智慧應用
個案成果

運動科技產學合作計畫
計畫名稱:千里之行始於足—足壓偵測應用於運動健康新面貌
計畫主持人:臺北市立大學運動健康科學系 曾國維教授
合作企業:力康健康事業股份有限公司/阿瘦實業股份有限公司/小霸王有限公司
成果介紹

隨著智慧穿戴技術的迅速發展,運動健康領域迎來了一項創新突破-智慧鞋墊技術的應用。由臺北市立大學運動健康科學系曾國維教授領銜的研究團隊,透過國科會補助計畫,攜手產學合作夥伴,成功開發結合足壓感測與人工智慧分析的智慧鞋墊系統。團隊開發的技術不僅可精準監測足部壓力分佈,還能提供即時動作回饋,應用範圍涵蓋運動訓練、健康監測及復健輔助等多個領域。透過創新感測技術與低功耗微控制器的結合,研究團隊期望此產品能提升全民運動表現,並促進健康管理的精準化。

圖一 團隊合照<br/>本團隊由臺北市立大學、國防大學管理學院、東吳大學、阿瘦實業股份有限公司、<br/>力康健康事業股份有限公司及小霸王有限公司共同合作,攜手完成本計畫。<br/>

圖一 團隊合照
本團隊由臺北市立大學、國防大學管理學院、東吳大學、阿瘦實業股份有限公司、
力康健康事業股份有限公司及小霸王有限公司共同合作,攜手完成本計畫。


智慧鞋墊系統透過內建的壓阻式足壓感測器(FRS)與慣性感測單元(IMU),並採用深度學習演算法來分析運動數據。實驗結果顯示,該系統可準確識別高爾夫揮桿動作的技術細節,並有效監測久坐行為與步態異常。在實際的應用中,智慧鞋墊不僅協助專業運動員優化動作表現,也能提醒久坐族群預防長期靜態行為帶來的健康風險。此外,研究團隊也計劃將該技術擴展至軍事、職場健康與復健醫療等領域,以提升更多族群的生活品質。

圖二 智慧鞋墊<br/>本鞋墊透過足壓與慣性參數輔助判別動作正確性,並以震動提醒使用者,同時透過藍牙傳輸相關數據。<br/>

圖二 智慧鞋墊
本鞋墊透過足壓與慣性參數輔助判別動作正確性,並以震動提醒使用者,同時透過藍牙傳輸相關數據。


智慧鞋墊的最大特點在於其高精度的壓力偵測與動作分析功能。傳統足壓監測設備通常體積龐大,且主要應用於醫療與運動科學研究,而北市大團隊的智慧鞋墊則將這些技術微型化,並提升其可攜帶性與長時間監測能力。研究團隊透過先進的AI演算法,使鞋墊能夠識別個體化步態模式,提供更精準的健康評估與訓練建議。例如,在高爾夫運動中,智慧鞋墊可幫助球員分析揮桿時的重心轉移與足壓分佈,進而優化運動表現。此外,在復健應用中,該系統能監測患者的步態變化,提供醫療人員即時數據,以調整復健計畫。

此外,智慧鞋墊亦整合了雲端數據分析功能,透過藍牙技術即時傳輸數據至手機或平板電腦,讓使用者能夠即時查看運動數據與健康分析結果。這種即時回饋機制不僅有助於個人運動表現的提升,亦能為專業教練提供科學依據,優化訓練方案。針對長期久坐或站立的族群,智慧鞋墊能發送適時提醒,建議用戶調整姿勢或進行簡單的活動,以預防姿勢不良帶來的肌肉與關節問題。

產學合作與市場潛力

圖三 研究記錄<br/>穿戴智慧鞋墊進行高爾夫擊球動作,透過實驗室精密分析人體運動學與發力順序,<br/>驗證並校正智慧鞋墊的足壓與慣性參數,以確保其信效度。<br/>

圖三 研究記錄
穿戴智慧鞋墊進行高爾夫擊球動作,透過實驗室精密分析人體運動學與發力順序,
驗證並校正智慧鞋墊的足壓與慣性參數,以確保其信效度。


除了技術研發,本次研究亦強調產學合作模式,促進學界與業界的深度交流。研究團隊已完成初步技術驗證與場域測試,並積極推動專利申請與市場導入計畫。目前,團隊正與運動用品廠商、醫療機構洽談合作,探索多種商業模式,如智慧教練課程、健康監測雲端平台及鞋款租賃服務。

智慧鞋墊的市場應用潛力極大,未來可望成為運動科技與健康管理領域的重要技術支柱。尤其是在運動醫學與專業訓練領域,該產品能夠提供運動員與教練即時數據分析,進一步提升訓練精確度。此外,對於老年族群與復健病患,智慧鞋墊亦能提供步態監測與跌倒預警等功能,協助醫療機構與家庭照護人員更精確地掌握患者狀況。

未來展望與國際市場布局

展望未來,研究團隊計劃持續優化AI演算法與感測器技術,並拓展更多應用場域,如復健醫療、職業運動與個人化健康管理。同時,他們也積極尋求國際市場布局,希望將台灣自主研發的智慧鞋墊技術推向全球市場,為智慧穿戴設備領域注入新的活力。

在市場推廣方面,研究團隊正考慮與國際運動品牌、醫療機構及智慧穿戴設備公司合作,推動智慧鞋墊技術的全球應用。透過持續的技術優化與市場策略,該團隊希望智慧鞋墊能夠不僅在台灣市場取得成功,更能成為國際健康科技領域的一項重要創新。

這項創新技術不僅標誌著運動科學與人工智慧的深度融合,也為全民健康管理帶來了全新的可能性。隨著技術的不斷成熟,智慧鞋墊有望成為現代人日常生活中的必備健康科技產品,為運動訓練、醫療復健及健康管理領域帶來革命性的改變。

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