Eine Übersicht über EMG-, FMG- und EIT-basierte Biosensoren sowie relevante Mensch-Maschine-Interaktionen und biomedizinische Anwendungen

Tragbare Geräte, die für die Erkennung von Körpersignalen entwickelt wurden, erhalten im aktuellen Jahrzehnt zunehmend Aufmerksamkeit. Im Vergleich zu implantierbaren Sensoren konzentrieren sich tragbare Geräte stärker auf die Bewegungsdetektion des Körpers, was die Mensch-Maschine-Interaktion (HMI) und biomedizinische Anwendungen unterstützen kann. In tragbaren Geräten werden überwiegend Technologien zur Überwachung von Körperinformationen auf Basis von Elektromyographie (EMG), Kraftmyographie (FMG) und elektrischer Impedanztomographie (EIT) vorgestellt. In der Literatur wurden all diese Technologien für viele ähnliche Anwendungsszenarien übernommen, was Forscher leicht verwirren kann, wenn sie beginnen, das Gebiet zu erkunden. Daher überprüfen wir in diesem Artikel die drei Technologien im Detail, von den Grundlagen einschließlich Arbeitsprinzipien, Gerätearchitekturen, Interpretationsalgorithmen, Anwendungsbeispielen, Vor- und Nachteilen bis hin zu aktuellen Arbeiten, verbleibenden Herausforderungen und dem Ausblick auf das Feld. Wir glauben, dass der Inhalt in diesem Papier den Lesern helfen könnte, ein umfassendes Bild von der Gestaltung und Anwendung der drei Technologien in relevanten Szenarien zu erstellen.