基于智能手机振动测量的力估计用于握压相关力量测量
人机交互
2025-12-04 v1
摘要
握压力量是广泛用于临床生物标志物，关联机动性、衰弱、手术后果以及整体健康。本文探索了一种仅使用智能手机内置振动电机和惯性测量单元的新颖方法，用于估计握压相关力量。当手机振动时，施加的手指力通过振动力估计法调制了高频加速度计和陀螺仪信号的幅度。我们使用同步的惯性测量单元数据和真实力量测量对Google Pixel 4进行了轮廓化，然后针对绝对力量预测和相对力量预测分别训练了岭回归模型。在15折留一法验证中，绝对力量估计达到了平均绝对误差为1.88磅，而相对力量估计达到了平均误差为10.1%。虽然该方法捕获的是夹取类型力量，而非标准的全手握压力量（HGS），但结果表明了仅使用设备内传感器即可进行智能手机基于力量的力量评估的可行性。这种方法可能一旦为主要智能手机型号完成轮廓化，即可启用大规模、低负担的功能性健康测量。
引用
@article{arxiv.2512.03186,
title = {Smartphone Vibrometric Force Estimation for Grip Related Strength Measurements},
author = {Colin Barry and Edward Jay Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.03186},
year = {2025}
}