二頭肌卷曲、臥推和側(cè)平舉。

?

將外殼連接到啞鈴上。

?

要從微控制器接收數(shù)據(jù)，必須使用 Android 應(yīng)用程序，為此，MIT App Inventor 2 網(wǎng)站上開發(fā)了一個(gè)應(yīng)用程序。

該應(yīng)用程序的功能是在必要的時(shí)間內(nèi)從 IMU 的 6 軸接收數(shù)據(jù)，并將其存儲(chǔ)在 a.csv 文件或在線谷歌表格中。

左邊是應(yīng)用程序，右邊是生成文件。

?

二頭肌卷曲收集數(shù)據(jù)的圖形可視化

?

模型訓(xùn)練

為了訓(xùn)練這個(gè)模型，我們使用了 Edge Impulse 網(wǎng)站。首先，所有采集到的原始數(shù)據(jù)都上傳到平臺(tái)內(nèi)部進(jìn)行預(yù)處理。為了生成我們的特征，我們將使用 256 點(diǎn)長(zhǎng)度的 FFT。

模型設(shè)計(jì)將是一個(gè)密集神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (DNN)，其輸入層有 570 個(gè)神經(jīng)元，兩個(gè)隱藏層分別有 40 個(gè)和 20 個(gè)神經(jīng)元，一個(gè) 0.25 比率的 dropout 層，另外 10 個(gè)神經(jīng)元層和 5 個(gè)神經(jīng)元的輸出層，每個(gè)神經(jīng)元一個(gè)每個(gè)班級(jí)。

NN 設(shè)置和模型性能。

?

模型測(cè)試

通過(guò)使用在數(shù)據(jù)采集階段收集的 20% 的數(shù)據(jù)，我們可以驗(yàn)證我們的模型將如何處理未知數(shù)據(jù)。

模型測(cè)試結(jié)果。

?

盡管 85% 的準(zhǔn)確率并不理想，但考慮到所分析數(shù)據(jù)的復(fù)雜性，這仍然是一個(gè)不錯(cuò)的結(jié)果。

部署

訓(xùn)練完成后，我們可以在我們選擇的開發(fā)板 Seeed XIAO nRF52840 BLE Sense 中部署模型，一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是使用 Edge Impulse 提供的編譯庫(kù)，之后，我們將擁有整個(gè)系統(tǒng)已準(zhǔn)備好部署。

但是，我們?nèi)匀恍枰环N方法來(lái)可視化推理結(jié)果，為此，可以采用與數(shù)據(jù)采集階段相同的方法。

進(jìn)行推論

通過(guò)開發(fā)一個(gè)新的應(yīng)用程序來(lái)顯示推理，許多選項(xiàng)變得可用，推理結(jié)果可以通過(guò)音頻和智能手機(jī)振動(dòng)顯示在智能手機(jī)屏幕上。還可以保存數(shù)據(jù)以創(chuàng)建整個(gè)練習(xí)部分的時(shí)間線，并可以執(zhí)行數(shù)據(jù)分析以創(chuàng)建圖表，從而允許最終用戶進(jìn)行交互并了解他的表現(xiàn)何時(shí)何地好或壞。

推論結(jié)果通量圖。

?

結(jié)論

借助該項(xiàng)目中使用的出色且可靠的電路板，我們可以使用我們的微型模型取得顯著成果。

如模型訓(xùn)練部分所示，最終模型僅占用 1.9K RAM，這使我們有可能通過(guò)捕獲更多數(shù)據(jù)或來(lái)自新的不同練習(xí)的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)一步擴(kuò)展和改進(jìn)該項(xiàng)目。

在項(xiàng)目 Github 存儲(chǔ)庫(kù)中，您將找到所有使用的代碼，以及模型庫(kù)和 3D 外殼 stl 文件。

了解更多！

這個(gè)項(xiàng)目也在 Youtube 上：SciTinyML-23 - Day4 - UNIFEI 私人教練

如果您想了解更多關(guān)于通過(guò)藍(lán)牙收集數(shù)據(jù)的信息，請(qǐng)查看 Marcelo Rovai 制作的精彩教程：Sensor DataLogger 。

要了解并了解此項(xiàng)目中使用的開發(fā)板，請(qǐng)查看 Marcelo Rovai 制作的其他教程：TinyML Made Easy：異常檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)分類。

謝謝你！

我們要感謝 CNPq 贊助這個(gè)項(xiàng)目，感謝 Seeed Studio 為我們提供這里使用的開發(fā)板，以及來(lái)自 4FIT 健身房的私人教練 Cleyton Nogueira。

也感謝您閱讀到這里，我們希望這個(gè)項(xiàng)目能以某種方式幫助您或給您對(duì)未來(lái)的新想法！