可穿戴传感器解决方案的偏好优于传统的运动捕捉技术，这直接源于它们能够在实验室环境之外运行。虽然光学系统依赖于昂贵、复杂的摄像机阵列，将受试者限制在受控空间内，但可穿戴传感器提供了一种便携、低成本的替代方案，可以在不受限制的真实环境中收集数据。
可穿戴技术的核心优势在于能够捕捉真实性。通过消除实验室的限制，研究人员可以观察到在日常生活活动中自然发生的、具有临床代表性的步态行为。
光学系统的局限性
实验室依赖性
传统的运动捕捉系统在物理上受限于特定环境。它们需要专用空间来容纳昂贵的摄像机阵列，因此不适合在受试者的自然栖息地（如家中或公共场所）进行跟踪。
复杂性和校准
这些系统需要严格的操作监督。复杂的校准过程的要求增加了后勤方面的难度，阻碍了快速或自发的数据收集。
步态的“白大褂”效应
由于受试者被限制在特定房间内并意识到录制设备，他们的运动通常不那么自然。这种人为的环境可能导致收集的数据未能反映一个人在日常生活中实际的运动方式。
可穿戴传感器的优势
不受限制的环境
可穿戴传感器打破了实验室的围墙。它们允许受试者在不受限制的环境中移动，从而在实际的日常生活活动 (ADL) 中研究步态，而不是模拟任务。
操作简便性
与光学设置相比，可穿戴设备的特点是配置简单且易于使用。这降低了技术入门门槛，并减少了设置研究会话所需的时间。
成本效益
可穿戴解决方案通常比高端光学设备提供低成本的替代方案。这种经济优势使得研究项目能够更广泛地部署，并可能吸引更多的参与者。
理解权衡
环境与控制
在这些系统之间进行选择，代表着在环境控制和行为真实性之间的权衡。光学系统提供了一个受控的环境，但牺牲了受试者日常生活中的真实性。
真实性与传统
虽然光学系统是传统的标准，但它们在真实世界场景中难以捕捉具有临床代表性的数据。可穿戴设备牺牲了“实验室条件”，以获取真实的、未经排练的人类运动。
为您的研究做出正确选择
为了确定最适合您特定步态分析需求的方法，请评估您的主要数据要求：
- 如果您的主要重点是真实的 ADL 数据：优先选择可穿戴传感器，以在不受限制的真实环境中捕捉自然的步态行为。
- 如果您的主要重点是受控的实验室分析：使用传统光学系统，前提是您拥有进行复杂校准和固定摄像机阵列的资源。
最终，对于专注于日常生活活动的研究，可穿戴传感器提供了理解受试者在真实世界中真正行走方式的关键联系。
摘要表：
| 特性 | 可穿戴传感器解决方案 | 运动捕捉系统 |
|---|---|---|
| 环境 | 不受限制 / 真实世界 | 实验室限制 |
| 成本 | 低成本 / 可及性高 | 高投资（摄像机阵列） |
| 设置复杂度 | 配置简单 | 需要严格校准 |
| 数据真实性 | 高（自然行为） | 中等（白大褂效应） |
| 便携性 | 高度便携 | 固定安装 |
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参考文献
- Rafael Castro Aguiar, Samit Chakrabarty. Simplified Markerless Stride Detection Pipeline (sMaSDP) for Surface EMG Segmentation. DOI: 10.3390/s23094340
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .