KI-Smart-Laufschuh auf Basis des nRF52832

Kunde

Ein sportbiomechanisches Unternehmen, das ein Sensor-Einlegesohlensystem für Läufer entwickelt, um die Lauftechnik zu analysieren und häufige Verletzungen wie Schienbeinschmerzen und Plantarfasziitis vorzubeugen.

Herausforderung

Entwicklung einer flexiblen, waschbaren Einlegesohle mit 16 Druckmesspunkten und einer 6-Achsen-IMU, die ihre Genauigkeit auch nach Tausenden von Fußauftritten beibehält.

Produktkonzept & Architektur

Jede Einlegesohle enthält ein 16-Punkt-Force-Sensing-Resistor-(FSR)-Array, einen LSM6DSO32-Beschleunigungs-/Gyrosensor und einen Nordic nRF52832 MCU. Die flexible Leiterplatte ist in TPU eingekapselt und liegt zwischen den Einlegesohlenschichten.

Technische Lösung

Der nRF52832 führt eine Echtzeit-Ganganalyse-Pipeline aus: FSR-Daten → Druckmittelpunkt-Trajektorie → Klassifizierung des Fußauftritts (Ferse/Mittelfuß/Vorfuß). Die IMU liefert Schrittfrequenz und Bodenkontaktzeit. Ein TinyML-Modell auf dem Gerät erkennt Gangasymmetriemuster, die mit Verletzungsrisiken korrelieren. Echtzeit-Audio-Coaching-Hinweise (über BLE an Ohrhörer) korrigieren Formabweichungen während des Laufs.

Ergebnis

Validiert gegen Kraftplattenreferenz (r²=0,96). 87% Genauigkeit bei der Vorhersage von Verletzungsrisiken in einer Studie mit College-Läufern.