팬데믹 기간 동안 미국 소비자 제품 안전 위원회(Consumer Product Safety Commission)는 집에서 운동으로 인한 부상이 48% 급증한 것으로 기록했습니다. 범인은 장비 불량이라고 생각하실 수도 있겠지만, 불량 형태였습니다. 사람들은 그것을 바로잡을 코치가 주변에 없었습니다.
Drexel University와 Michigan State University의 연구원들은 휴대폰 카메라를 사용하여 실시간으로 해당 문제를 정확하게 해결하는 프로토타입을 만들었으며, 이 프로토타입이 향후 (Tech Xplore를 통해) 합법적인 피트니스 앱이 될 가능성이 있습니다.
시스템은 무엇이라고 불리며 어떻게 작동하나요?
BioCoach라고 불리는 이 시스템은 2026년 6월 컴퓨터 비전 및 패턴 인식 컨퍼런스에서 발표되었습니다. 이 시스템은 AI와 라이브 비디오(카메라를 통해)를 사용하여 운동을 관찰하고 신체 역학을 분석하며 구체적인 생체 역학 기반 교정을 제공합니다.
이를 위해 시스템은 두 개의 병렬 스트림을 통해 비디오를 처리합니다. 첫 번째는 3D 컨볼루셔널 신경망을 사용하여 시각적 외모와 신체 움직임 패턴을 캡처하는 반면, 두 번째는 뼈대를 3차원으로 재구성하여 관절 각도, 동작 범위 및 움직임 단계를 분석합니다.
피드백을 제공하기 전에 BioCoach는 수행 중인 운동에 가장 많이 관여하는 관절을 식별합니다. 예를 들어, 팔 굽혀 펴기를 수행하는 경우 어깨, 팔꿈치 및 손목을 구체적으로 모니터링하여 맞춤형 교정을 제공합니다.
그리고 저는 대부분의 피트니스 앱이 제공하는 일반적인 “등을 곧게 유지하세요”라는 설명을 말하는 것이 아닙니다. 프로토타입은 그 이상으로 “팔꿈치 굴곡을 바닥에서 90도까지 증가”와 같은 해부학적으로 정확한 지침을 제공합니다.
경쟁사와 비교하여 어떤 성과를 거두었나요?
연구팀은 200개 이상의 재주석이 추가된 비디오와 2,400개 이상의 새로운 메모가 포함된 Qualcomm의 운동 비디오 데이터세트를 통해 BioCoach를 교육하여 무엇을 수정해야 하는지뿐 아니라 그것이 중요한 이유를 BioCoach에 설명하도록 했습니다.
BioCoach는 이미 Nvidia, ByteDance, Alibaba, Salesforce, OpenAI, MIT 등의 유사한 프로그램에 대해 테스트를 거쳤습니다. 텍스트 품질과 정확성 판단 측면에서 MIT와 Nvidia의 프로그램인 Stream-VLM을 능가했습니다. 해부학적 피드백 정확도도 향상되었습니다.
현재 시스템은 아직 프로토타입이지만 팀은 비디오 피드에서 관절 반응력과 근육 활성화 패턴을 모두 추정하는 기능을 추가하기 위해 노력하고 있습니다.
이 연구는 미국 국립과학재단(National Science Foundation)의 지원을 받았습니다. 이것이 제가 BioCoach가 맞춤형 교정 조치를 제공하고 올바른 자세와 자세를 장려하며 고통스러운 부상을 예방하고 실내외에서 모두 작동하는 지속 가능한 운동 프로그램을 제공하는 혁신적인 스마트폰 앱으로 BioCoach가 개발될 수 있다고 강력하게 믿는 이유입니다.
BioCoach는 대부분의 AI 기반 피트니스 코치보다 더 발전되었습니다.
상황을 좀 더 설명하자면, Apple Fitness+와 Mirror는 모두 비디오 기반 운동 프로그램을 제공하지만 피드백은 사전에 기록되어 있으며 BioCoach가 제공하는 것처럼 역동적이지 않습니다.
Peloton의 하드웨어는 횟수를 계산하고 문제를 표시하는 움직임 추적 카메라를 제공하지만 Bike+, Tread+ 또는 Row+와 같은 전용 장비가 필요하며 형태 수정에 대한 이유와 이점을 설명하지 않습니다.
마찬가지로 Google의 Health Coach 및 Samsung Health는 심박수 및 활동 속도와 같은 생체 신호를 분석하여 특정 개선 사항을 제안하지만 사용자가 움직이는 것을 볼 수 없으므로 양식에 대한 지침을 제공하지 않습니다.
이와 대조적으로 BioCoach는 3D 골격 재구성과 각 교정의 기계적 결과를 설명하는 언어 모델을 결합한 최초의 시스템입니다. 만약 그것이 소비자용 앱으로 여러분의 휴대폰에 도달하게 된다면, 카메라를 가진 누구라도 진정한 전문가 코칭에 접근할 수 있게 될 것입니다.
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