160605, г. Наманган, Южная кольцевая, дом 17
130100, г. Джизак, ул. Ислом Каримов, д. 4
160605, Almaty, Namangan, South Ring Road, Building 17
130100, Jizzakh, Islom Karimov, 4
346500, г. Шахты, Ростовская обл., ул. Шевченко, 147
346500, Shakhty, Rostov Region, Shevchenko Street, 147
160605, г. Наманган, Южная кольцевая, дом 17
100100, г. Ташкент, ул. Шохжахон, 5
160605, Almaty, Namangan, South Ring Road, Building 17
100100, Tashkent, Shokhjakhon Street, 5
г. Джизак, ул. Ислом Каримов, д. 4
100100, г. Ташкент, ул. Шохжахон, 5
130100, Jizzakh, Islom Karimov, 4
100100, Tashkent, Shokhjakhon Street, 5
Традиционные подходы к проектированию e-textile рассматривают электронные компоненты как дополнение к готовому изделию, не учитывая биомеханических нагрузок на текстильную матрицу при профессиональных движениях. Следствием этого являются: преждевременный отказ проводящих дорожек, артефакты сигнала при смене позы и потеря точности измерений именно в критических фазах рабочего цикла. Данная статья посвящена разработке и верификации пошагового алгоритма совместного биомеханического и электрического проектирования умной рабочей одежды, в котором топологическая карта зон деформации непосредственно определяет архитектуру размещения сенсорных узлов. В статье представлен восьмиэтапный цифровой алгоритм проектирования умной рабочей одежды с интегрированными электронными элементами (e-textile), объединяющий профессиональную биомеханику, топологическое картирование деформации ткани и оптимальное размещение сенсоров. Расширена кластерная модель HCE за счёт электрических параметров тканей. Введена шестая категория зон деформации - стабильная зона (St, ε < 5%) - как целевая область для сенсорных узлов. Предложен индекс стабильности сенсора (SSI) в качестве новой метрики оценки конструкции. Практическое применение алгоритма позволило повысить SSI с 0,72 до 0,93 и сократить число итераций прототипирования с 5 до 1.
Traditional approaches to the design of electronic textiles consider electronic components as an addition to the finished product, excluding biomechanical components on the matrix during professional movements. The consequences of this include premature failure of wire paths, signal distortion during posture changes, and loss of measurement accuracy in the final phases of the work cycle. This article is devoted to the development and verification of a step-by-step algorithm for the combined biomechanics and design of smart workwear, in which a topological map of the deformation zone directly determines the architecture of sensor node placement. The article presents an eight step digital algorithm for designing smart workwear with embedded electronic elements (e-textiles), combining professional biomechanics, topological mapping of fabric deformation, and independent sensor placement. An extended HCE cluster model is used to account for the electrical parameters of fabrics. A sixth deformation zone category—the stable zone (St, ε < 5%)—is introduced as a target area for sensor nodes. The sensor stability index (SSI) is incorporated as a new design evaluation metric. Practical application of the algorithm increases the SSI from 0.72 to 0.93 and reduces the number of prototyping iterations from 5 to 1.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.