CN117651522A - 通过柔性电路监测和表征用户运动的设备、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种被配置为监测和表征用户的运动的系统。该系统可包括可穿戴物品，该可穿戴物品包括包含弹性材料的管状体、包括流体相导体的被配置为生成第一信号的柔性电路、以及耦接到弹性材料的惯性测量单元(“IMU”)，其中，IMU被配置为生成第二信号。该系统还可以包括可通信地耦接到柔性电路和IMU的处理器。

Description

通过柔性电路监测和表征用户运动的设备、系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请涉及于2021年3月7日提交的、题为“关节监测套(JOINT MONITORINGSLEEVE)”的美国临时专利申请第63/157,812号、于2021年8月23日提交的、题为“偏压电极套(BIASING ELECTRODES SLEEVES)”的美国临时专利申请第63/235,937号、以及于2021年9月8日提交的、题为“带惯性测量单元的支架(BRACE WITH INERTIAL MEASUREMENT UNITS)”的美国临时专利申请第63/241,806号，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开一般涉及柔性电路，更具体地涉及可以也集成到可穿戴物品中以便在虚拟环境中生成与真实环境中的物理运动相对应的模拟运动的柔性电路。

发明内容

提供以下概述以便于理解本文所公开的方面所独有的一些创新特征，而不旨在作为完整的描述。通过将整个说明书、权利要求书和摘要作为一个整体，可以获得对各个方面的全面理解。

在各个方面，公开了一种被配置为监测和表征用户的运动的系统。该系统可包括：可穿戴物品，该可穿戴物品包括：包含弹性材料的管状体；柔性电路，包括流体相导体，柔性电路被配置为生成第一信号；以及惯性测量单元(“IMU”)，耦接到弹性材料，其中IMU被配置为生成第二信号；以及可通信地耦接到柔性电路和IMU的处理器。

在各个方面，公开了一种被配置为监测用户的运动的可穿戴物品。可穿戴物品可包括：包含弹性材料的管状体；柔性电路，包括流体相导体，柔性电路被配置为生成第一信号；以及惯性测量单元(“IMU”)，耦接到弹性材料，其中IMU被配置为生成第二信号；以及其中柔性电路和IMU经由包括流体相导体的多个导电迹线可通信地耦接到处理器。

在各个方面，公开了一种生成由包括多个柔性电路的可穿戴物品的用户执行的物理运动的虚拟表示的方法。该方法可包括：在穿戴可穿戴物品时执行第一运动；经由多个柔性电路中的第一柔性电路生成与第一运动相关联的第一电参数；经由相机生成与第一运动的执行相关联的运动捕捉数据；经由可通信地耦接到可穿戴物品的处理器将所生成的运动捕捉数据与所生成的第一电参数相关；经由可通信地耦接到处理器的存储器存储相关性；在穿戴可穿戴物品时重复第一运动；以及完全基于所存储的所生成的运动捕捉数据与所生成的第一电参数的相关性，经由处理器生成第一运动的虚拟复制。

本公开的这些和其他特征和特性，以及操作方法、结构的相关元件的功能、部件的组合以及制造的经济性，在考虑以下参考附图的描述以及所附权利要求时将变得更加明显，所有这些都构成本说明书的一部分，其中相似的附图标记表示各个图中的相应部分。然而，应当明确地理解，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在作为对本发明的限制的定义。

附图说明

本文描述的各方面的各种特征在所附权利要求中具体阐述。然而，可以根据下面结合如下附图的描述来理解关于组织和操作方法的各个方面及其优点。

图1示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的包括二维应变传感器的应变传感器系统；

图2A-2E示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的图1的应变传感器系统的介质的各个层；

图3A和图3B示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的应变传感器系统在松弛状态和变形状态下的迹线；

图4示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的另一个应变传感器；

图5示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的电极；

图6示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的另一个电极；

图7A和7B示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的另一个电极；

图8示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的另一个电极；

图9A和图9B示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的另一个电极；

图10示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的可穿戴物品；

图11示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的另一个可穿戴物品；

图12示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的另一个可穿戴物品；

图13示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的被配置为集成到可穿戴物品中的柔性电路；

图14A-14D示出了根据本公开的至少一个方面的几种其他柔性电路；

图15示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的另一个可穿戴物品；

图16示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的图15的可穿戴物品；

图17示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的图15和图16的可穿戴物品；

图18示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的另一个可穿戴物品；

图19示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的另一个可穿戴物品；

图20A-20D示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的被配置为监测用户的运动(包括被监测运动的对应表征)的可穿戴物品；

图21A-21C示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的指示器在可穿戴物品上的使用；

图22示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的校准应变计数据和IMU数据的方法；以及

图23示出了根据本公开的至少一个非限制性方面的一种生成与电参数相关联的信号并将这些电参数与本文所公开的可穿戴物品的用户的物理运动相关的方法。

在几个视图中，相应的附图标记指示相应的部件。本文阐述的示例以一种形式示出了本发明的各个方面，并且此类示例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

阐述了许多具体细节以提供对本公开中描述的和附图中示出的各方面的整体结构、功能、制造和使用的透彻理解。没有详细描述众所周知的操作、组件和元件，以免模糊说明书中描述的各方面。读者将理解，本文描述和图示的各方面是非限制性示例，因此可以理解，本文公开的具体结构和功能细节可以是代表性的和说明性的。在不脱离权利要求的范围的情况下可以对其进行变化和改变。此外，应当理解，诸如“向前”、“向后”、“左”、“右”、“向上”、“向下”等术语是为了方便起见，而不应被解释为限制性术语。此外，应当理解，诸如“向前”、“向后”、“左”、“右”、“向上”、“向下”等术语是为了方便起见，而不应被解释为限制性术语。

本申请涉及：美国专利申请号15/947,744，标题为“可变形导体及相关传感器、天线和复用系统(DEFORMABLE CONDUCTORS AND RELATED SENSORS,ANTENNAS ANDMULTIPLEXED SYSTEMS)”，2018年4月6日提交，并于2018年8月30日公布为美国专利申请公开号2018/0247727；美国专利申请号16/157,102，标题为“具有可变形导体和选择性变形的传感器(SENSORS WITH DEFORMABLE CONDUCTORS AND SELECTIVE DEFORMATION)”，2018年10月11日提交，并于2019年2月21日公布为美国专利申请公开号2019/0056277；美国专利申请号16/885,854，标题为“异质材料之间的连续互连(CONTINUOUS INTERCONNECTS BETWEENHETEROGENEOUS MATERIALS)”，2020年5月28日提交，并于2020年12月3日公布为美国专利申请公开号2020/0381349；美国专利申请号16/893,427，标题为“具有选择性约束的可变形传感器(DEFORMABLE SENSORS WITH SELECTIVE RESTRAINT)”,2020年6月4日提交，并于2020年12月3日公布为美国专利申请公开号2020/0386630；美国专利申请号为17/192,725，标题为“可变形电感器(DEFORMABLE INDUCTORS)”，2021年3月4日提交，并于2021年9月9日公布为美国专利申请公开号2021/0280482；以及美国临时专利申请号63/263,112，标题为“二维运动捕捉应变计传感器(TWO DIMENSIONAL MOTION CAPTURE STRAIN GAUGE SENSOR)”,2021年10月10提交，这些专利的公开内容通过引用整体并入本文。

在下面的描述中，在附图的多个视图中，相同的附图标记表示相同或相应的部件。另外，在下面的描述中，应当理解，诸如“向前”、“向后”、“左”、“右”、“向上”、“向下”等术语是为了方便起见，而不应被解释为限制性术语。

本专利文件公开的一部分包含受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人对专利公开内容进行传真复制，因为它出现在专利商标局的专利文件或记录中，但在其他方面保留本文公开的任何和所有版权。

对物理环境和虚拟环境的精确集成的需求日益增长。事实上，增强现实和虚拟现实(包括虚拟实境)正变得越来越普遍，并有望重塑人们工作、娱乐、放松和康复的方式。然而，传统的“智能”服装(例如套、支架、手套、紧身衣服等)通常使用传感器，例如惯性测量单元(“IMU”)，这些传感器可能很昂贵并且随着时间会出现“漂移”，从而导致价值主张不足。因此，传统设备可能缺乏精度很重要的某些应用所需的精度。例如，关节(例如膝、肘等)弯曲时的运动范围可以是膝关节健康的关键指标。对于医生来说，以高精度模拟患者身体部位(例如腿、手臂、肩膀、颈部、背部、手、手腕、手指、脚踝、脚、脚趾等)的全方位运动将是有益的，以便可以跟踪和远程审查康复情况。如果用户的运动被足够准确地跟踪，医生可以从更多的监督中受益，而患者可以从虚拟预约和咨询的便利中受益。

根据另一个示例，虚拟实境承诺向消费者提供一系列虚拟产品和服务。如前所述，传统设备可能缺乏实现这一前所未有的市场所需的精度。例如，许多传统设备依赖相对点对点数据来有限地近似用户的运动(例如，用户的膝相对于臀部的位置)。然而，如果用户想与朋友在虚拟实境中玩虚拟足球游戏，更准确地表示用户的运动将增强体验。因此，需要能够准确地模拟虚拟环境中用户的运动的设备、系统和方法。根据一些非限制性方面，这样的设备、系统和方法可利用柔性电路，并且特别是可变形导体，其可促进可拉伸性以及柔性，同时保持导电性。因此，通过这些电路测量的电参数可以与用户的身体运动相关，并可以为准确的模拟提供信息。

虽然某些电子部件通常具有一些固有的柔性，但是该柔性通常在部件可以弯曲的量、它们的弯曲弹性以及电子部件在电子部件劣化或断裂之前可以弯曲的次数方面受到限制。此外，具有拉伸能力的电子器件(例如包含银或其他导电油墨的电子器件)的耐用性不足，并且在受到伸长时通常无法完全恢复，导致电气特性不断变化，直至完全失效。因此，这种电子部件在各种环境中的实用性可能受到可靠性或寿命或者根本起作用的能力的限制。

然而，电路中迹线使用导电凝胶走线可以使电子部件在保持弹性的同时具有柔性、可延伸和可变形。此外，由导电凝胶形成的导电迹线的操作性弯曲、拉伸、变形或其他物理操纵可以在迹线的电特性中产生可预测的、可测量的变化，而在返回到松弛状态时几乎没有或没有滞后。通过测量这种迹线的电阻或阻抗的变化，可以推断出迹线长度的变化。通过组合多条迹线的长度变化，可以计算二维表面上点的相对运动。如果点布置在具有约束运动的物体上，例如位于物体的通过关节互连的四肢上的点，则可以使用二维位移信息来计算和确定三维空间中的点的相对运动。

根据一些非限制性方面，柔性电路可以如2021年2月26日提交的题为“高度可持续的电路及其制造方法(HIGHLY SUSTAINABLE CIRCUITS AND METHODS FOR MAKING THEM)”的美国临时专利申请第63/154,665和/或2019年8月22日提交的、标题为“具有可变形导体的结构(STRUCTURES WITH DEFORMABLE CONDUCTORS)”的国际专利申请号PCT/US2019/047731公开的那样构造，其公开内容通过引用整体并入本文。

另外，柔性电路的迹线可以由流体相导体构造。如本文所使用的，术语“流体相导体”应包括本文描述的任何柔性、可变形导体和/或在通过引用并入的任何文件中描述的任何柔性、可变形导体。具体地，“流体相导体”在标题为“液态电线(LIQUID WIRE)”的国际专利申请号PCT/US2017/019762(该专利申请于2017年2月27日提交并于2017年9月8日公开为国际专利公开号WO2017/151523A1)和/或2019年8月22日提交的题为“具有可变形导体的结构(STRUCTURES WITH DEFORMABLE CONDUCTORS)”的国际专利申请号PCT/US2019/047731中描述，其公开内容通过引用整体并入本文。

例如，根据一些非限制性方面，每个迹线可以包括多种形式，例如液体、糊剂、凝胶和/或粉末，以及其他形式，其使得迹线能够具有可变形(例如，柔软的、柔性的、可拉伸的、可弯曲的、弹性的、可流动的粘弹性的、牛顿的、非牛顿的等)质量。根据一些非限制性方面，可变形导电材料可包括电活性材料，例如由导电凝胶(例如，镓铟合金)制成的可变形导体。导电凝胶可以具有剪切稀化组合物，并且根据一些非限制性方面，可以包括所需比例的材料的混合物。例如，根据一个优选的非限制性方面，导电凝胶可以包括重量百分比在59.9％和99.9％之间的共晶镓合金以及重量百分比在0.1％和约2.0％之间的氧化镓。当然，本公开考虑了其他非限制性方面，以特征在于不同形式和/或组成的迹线以实现本文所公开的益处。

导电组合物可表征为传导剪切稀化凝胶组合物。本文所述的导电组合物还可表征为具有宾汉塑料性质的组合物。例如，导电组合物可以是粘塑性的，使得它们是刚性的并且能够形成和维持在低应力下通过高度和宽度表征的三维特征，但在高应力下作为粘性流体流动。根据其他非限制性方面，有用的金属凝胶的低剪切粘度可以是106至4x107Pa*s(1,000,000-40,000,000帕斯卡秒)，其中“低剪切”粘度是指静止(或沉降)状态下的粘度。微/纳米结构包含形成交联结构的氧化物片，这可以例如通过以将空气带入混合物中的方式混合来实现，或通过超声处理来实现，超声处理在表面处诱导空化，将空气吸入混合物中，使得可以实现交联结构中的氧化物形成。

应当理解，通过使用柔性电路和可变形导体，可以构造各种传感器，当传感器集成到用户戴着的可穿戴物品(例如，套、支架等)中时，可以生成可以与物理参数(例如应变、应力、压力、尺寸等)相关的变化的电参数(例如电感、电阻、压降、电容和电磁场等)，因此用于生成用户戴着物品时的运动的高精度模拟。例如，可穿戴物品(例如，膝部支架、肘套等)可以利用被配置为用作传感器(例如，应变传感器等)的柔性电路和可变形导体。通过配置为与关节一起移动的可变形导体而启用，可穿戴物品可以主动且准确地监测关节的灵活性，而在数千次应变循环中不会出现明显的电气或物理退化。因此，连续校准是不必要的，相反，柔性电路可用于校准传统传感器(例如，IMU等)。此外，电路的多个部分可以进行专门配置和定位，以测量应变，从而测量患者附肢特定位置(例如小腿等)的肿胀。

例如，前述电路可以被实现以形成利用导电凝胶迹线网络的二维应变传感器，其单独的电特性转化为迹线的相对长度或其他方向。通过组合电特性(例如，通过三角测量或其他数学过程等)，可以确定二维表面上各个点的相对位置。通过随时间重复测量此类电特性，可以确定点的运动，从而提供应变传感器上的点的实时运动捕获的能力。通过缩放迹线网络和/或增加应变传感器的数量并将应变传感器放置在对象上，可以实时获得对象的运动捕捉。

现在参考图1，描述了根据本公开的至少一个非限制性方面的包括二维应变传感器102的应变传感器系统100。作为示例，应变传感器系统100可被配置为类似于2021年10月10日提交的题为“二维运动捕捉应变计传感器(TWO DIMENSIONAL MOTION CAPTURE STRAINGAUGE SENSOR)”的美国临时专利申请号63/263,112中公开的那些，该专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。根据图1的非限制性方面，应变传感器102可以包括多个迹线104a、104b、104c、104d。虽然图1描绘了四个迹线104a、104b、104c、104d，但迹线的数量可以根据用户偏好和/或预期应用来具体配置。每个迹线104a-104d可由导电凝胶制成，如本文详细公开的。导电凝胶可定位在介质106上并由介质106封装。每个迹线104a、104b、104c、104d可在两个参考点108a、108b之一与锚点110a、110b之间延伸并将两个参考点108a、108b之一电耦接至锚点110a、110b。在所示示例中，参考点108a、108b不直接彼此连接，并且锚点110a、110b不直接彼此连接。

具体地，介质106和应变传感器102通常可以根据本文描述的技术或根据存在或可以开发的任何其他机制形成，包括但不限于注射成型、3D打印、热成型、激光蚀刻、模切等。介质106可以由以下之一形成：B阶树脂膜、C阶树脂膜、粘合剂、热固性环氧基膜、热塑性聚氨酯(TPU)和/或硅树脂，以及其他合适的化合物或材料。在一个示例中，介质106的拉伸伸长率为550％；拉伸模量为5.0兆帕；回收率95％；厚度100微米；90度剥离强度至少为每米1.0千牛顿；10GHz时介电常数为2.3；10GHz时介电损耗因数为0.0030；80微米厚度时击穿电压为7.0千伏；耐热性在氮气气氛中260摄氏度环境下循环10次无变化；以及耐化学性在NaOH、Na2CO3或铜蚀刻剂中的任一种中浸泡24小时后不会对介质106产生变化。

示例介质106的细节在Ronay等人的美国专利申请公开号2020/0381349“异质材料之间的连续互连(CONTINUOUS INTERCONNECTS BETWEEN HETEROGENEOUS MATERIALS)”中公开，其通过引用整体并入本文。

应变传感器102被配置成基于迹线104a、104b、104c、104d中的一个或更多个的阻抗/电阻的变化来识别参考点108a、108b的相对位置的变化。具体地，应变传感器102被配置成根据笛卡尔系统(x，y)确定给定参考点108a、108b在由介质106限定的平面上相对于两个锚点110a、110b的相对位置，参考点108a、108b经由相关联的迹线104a、104b、104c、104d与锚点110a、110b耦接。因此，例如，参考点108a的相对位置可以通过以下之一或推论上两者来确定：确定迹线104a和迹线104b在任何给定时间的长度和/或通过确定锚点110a、110b的相对位置(x，y)。

迹线104a、104b的长度可以被确定为在参考点108a、108b与通过迹线104a、104b、104c、104d耦接的锚点110a、110b之间测量的给定迹线104a、104b、104c、104d的电阻和/或阻抗的函数。在所示示例中，应变传感器系统100包括可操作地耦接到处理器114的电子参数传感器112。电子参数传感器112可以是被配置为检测或以其他方式测量电子特性(例如电阻、电容、电感等)的任何设备。因此，在各种示例中，电子参数传感器112可以是欧姆表或电阻信号读取器。此外，电子参数传感器112和处理器114可以是单独的部件或集成在一起。在这样的示例中，处理器114可以是包含电阻信号读取和记录能力的芯片组或封装的一部分。在又一示例中，模数信号处理器可用于将模拟电阻信号转换为数字信号，该数字信号可由处理器114接收。在远程处理器被配置为从应变传感器102接收信号的示例中，集成到传感器的无线通信部件可以被配置为向处理器114提供信号。

虽然所示的应变传感器系统100包括电子参数传感器112和处理器114，但是应当认识和理解，电子参数传感器112和处理器114中的一者或两者可以远离应变传感器系统100的其余部分和/或云计算资产等。此外，在各种示例中，电子参数传感器112和/或处理器114可以集成到应变传感器102本身中或者可以是应变传感器102可操作地耦接到的部件，如图所示。在处理器114和/或电子参数传感器112远离应变传感器102的示例中，无线通信模块可以并入应变传感器102中以向电子参数传感器112和/或处理器114提供数据。

在各种示例中，处理器114不需要给定迹线104a、104b、104c、104d的阻抗的校准或预定关系来确定参考点108a、108b的相对位置和/或锚点110a、110b的相对位置。在这样的示例中，处理器114可以通过确定参考点108a相对于迹线104a、104b耦接到的每个锚点110a、110b的确定位置(x，y)的位置来确定参考点108a在介质106上的相对位置(x，y)。在这样的示例中，参考点108a的位置变量x和y可以由处理器114根据以下等式来确定：

等式1：参考点的X坐标

等式2：参考点的Y坐标

等式3：子计算#1

等式4：子计算#2

等式5：子计算#3

在以上等式中，r是由电子参数传感器112测量并提供给处理器114的给定迹线104a、104b的阻抗。通过以相同的方式对参考点108b应用相同的等式，但是对于迹线104c、104d，可以确定每个参考点108a、108b的位置。通过以相对高的频率执行计算，例如每秒至少一次或每秒至少十五(15)次或每秒至少二十四次等，应变传感器系统100可以获得参考点108a、108b的相对位置的实时确定，因此获得参考点108a、108b的移动量和速率。

虽然关于电阻或阻抗的测量来描述应变传感器系统100，但是应当认识和理解，可以在类似的基础上应用任何电测量。因此，例如，迹线104a、104b、104c、104d可以具有或者可以被配置为具有电感、电容或者可以基于迹线的变形而改变的其他可测量的电子属性。因此，虽然描述和示出了电子参数传感器112，但是应当认识和理解，除了电子参数传感器112之外或者代替电子参数传感器112，可以按照与本公开一致的方式使用被配置为感测和测量相关电子特性的任何电子仪表。参数传感器112可以包括模数信号转换器，其可操作地用于与处理器114通信，处理器114可以数字地处理信号。

图2A-2E是在示例方面中应变传感器102的介质106的各个层的描绘。在图2A-2E的示例中，应变传感器102是层压结构，其中介质106的各个层被单独地形成、堆叠并且组合在一起以创建作为整体的介质106。这些层可以根据美国专利申请公开号2020/0066628“具有可变形导体的结构(STRUCTURES WITH DEFORMABLE CONDICTORS)”中描述的迭代模板就地工艺形成，该专利申请的公开内容通过引用整体并入本文，或根据任何合适的机制形成。然而，如上所述，将应变传感器102形成为层压结构是示例而非限制性的，并且代替将应变传感器102制造为层压结构的工艺或者除了将应变传感器102制造为层压结构的工艺之外，可以应用用于制造应变传感器102的任何合适的技术。这些层的描绘是沿着应变传感器102的主轴线观察的，因此是该层相对于图1的透视图的俯视图或仰视图。

根据图1至图4的非限制性方面，本文公开的传感器102、402、柔性电路和可穿戴物品可包括安装到主要材料的一个或更多个基底，其中一个或更多个基底由柔性且可拉伸的材料组成，例如题为“具有可变形导体的结构(STRUCTURES WITH DEFORMABLECONDUCTORS)”的美国专利申请号16/548,379所公开的那些，该申请于2019年8月22日提交并于2021年8月10日被授权为美国专利号11,088,063，其公开内容通过引用整体并入本文。具体地，一个或更多个基底可由柔性或可拉伸材料制成，例如天然橡胶、合成橡胶、柔性塑料、硅基材料(例如，聚二甲基硅氧烷(“PDMS”)、热塑性聚氨酯(“TPU”)、乙烯丙烯二烯三元聚合物(“EPDM”)、氯丁橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、柔性复合材料和/或天然柔性材料，例如皮革。例如，一个或更多个基底可以由弹性但可拉伸的TPU制成，例如58000系列(例如，58238)等。或者，一个或更多个基底可以由柔性但相对更刚性的材料形成，例如/> S375D等。根据其他非限制性方面，可穿戴物品的主要材料本身可以包括任何前述柔性和/或可拉伸材料。尽管基底可以包括多层构造——包括基底层、模板层和封装层——但在其他非限制性方面，基底可包括两层构造(例如，基底层、封装层等)或者甚至被配置为容纳可变形迹线的单层。

图2A是基底层202。基底层202由介质106的材料形成，并且最终具有放置在其上的迹线104a、104b，但在其他方面没有特征，并且在各种示例中，可以为导电凝胶提供绝缘和/或容纳。

图2B是第一图案化层204。第一图案化层204由介质106的材料形成并且包括迹线104a、104b，例如形成为包含在介质106中形成的导电凝胶的通道。另外，第一参考通孔206和第一锚定通孔208可操作地耦接到相应的迹线104a、104b，并且提供穿过应变传感器102的各个层到迹线104a、104b的电接入。通孔206、208可以由导电凝胶或任何合适的导体形成。

图2C是绝缘层210。绝缘层210由介质106的材料形成并且包括延伸穿过绝缘层210的第一参考通孔206和第一锚定通孔208。

图2D是第二图案化层212。第二图案化层212由介质106的材料形成并且包括迹线104c、104d，例如形成为包含在介质106中形成的导电凝胶的通道。第一参考通孔206和第一锚定通孔208延伸穿过第二图案化层212，并且第二参考通孔214和第二锚定通孔216可操作地耦接至迹线104c、104d。

图2E是封装层218。封装层218由介质106的材料形成并且包括第一参考通孔206、第一锚定通孔208、第二参考通孔214和第二锚定通孔216，所有这些都暴露在介质106之外，以使应变传感器102能够可操作地耦接到电子参数传感器112，如图1所示。

提供各个层是为了说明而不是限制，并且应当认识和理解的是，可以根据需要将多种附加或替代层中的任意层结合到层压结构中。层压结构可包含其上定位有导电凝胶的至少一个基底层、形成至少一个迹线的至少一个图案化层、以及密封层压结构的迹线或其他部件的至少一个封装层。层压结构还可以包括：模板层，例如当使用模板就地制造工艺时；用于例如相对高功率总线、传感器、接地层、屏蔽等的导电层；绝缘层，例如位于基底层、导电层、模板层和/或封装层之间，其主要使迹线或导电层彼此绝缘；不一定根据本文公开的工艺形成的电子部件，例如表面安装电容器、电阻器、处理器等；用于层与层之间连接的通孔；以及接触垫。

层压结构的层的集合可以被称为“堆叠”。最终或中间结构可包括至少一个已成组化的堆叠(或多个堆叠，例如使用模块化构造技术)。另外或替代地，该结构可包括具有至少一个电子部件的一个或更多个成组化堆叠。层压组件可以包括例如模块化构造的多个层压结构。该组件可以利用包括第一层压结构(“岛”)的岛架构，该第一层压结构通常但不排他地本身可以是填充有电气部件的层压结构，或者是例如分立传感器的层压结构，第一层压结构粘附到第二层压结构，第二层压结构包括例如像传统印刷电路板(“PCB”)那样配置的迹线和通孔，例如充当信号、电流或电势在岛和其他辅助结构(例如传感器)之间行进的路径。

图3A和3B分别是应变传感器102在松弛配置和变形配置下的迹线的抽象描绘。当外力没有作用在应变传感器102上使得应变传感器102通过拉伸、弯曲等变形时，应变传感器102被认为处于松弛配置。当外力作用在应变传感器102上使得应变传感器102通过拉伸、弯曲等而变形，且因此迹线104a、104b、104c、104d中的一个或更多个相对于它们在松弛配置下的长度伸长或收缩时，应变传感器102被认为处于变形配置。值得注意的是，图3A和3B是在二维平面中描述的，但是应当认识和理解，关于二维描述的原理也适用于施加在应变传感器102上的三维应变。

在所示示例中，在松弛配置中，迹线104a、104d具有基本上相等的长度，例如，在百分之五(5)之内，并且因此具有近似相等的电阻或阻抗。类似地，迹线104b、104c类似地具有基本上相等的长度，并且因此具有近似相等的距离。在这种情况下，处理器114将确定参考点108a、108b的相对(x，y)位置处于其松弛状态。

在变形配置中，外力导致参考点108a相对于参考点108b移动。在示出的示例中，迹线104c、104d的长度以及因此其电阻没有显着改变，导致处理器114被配置为至少在相对基础上确定应变没有被施加在接近参考点108b的应变传感器102上。然而，相对于处于松弛状态的那些迹线104a、104b的长度，迹线104a、104b的长度以及因此其电阻已经改变，在迹线104a的情况下缩短，而在迹线104b的情况下延长。因此，处理器114将被配置为确定应变已经被施加在接近参考点108a的应变传感器102上。

在不同位置处施加在应变传感器102上的应变将导致应变传感器102的不同变形，并且因此导致迹线104a、104b、104c、104d与这里所示的不同的延长或缩短。此外，虽然两个迹线的长度被示为恒定，但是迹线104a、104b、104c、104d中的任一个或全部可以改变长度，并且因此改变测量的电阻。此外，应变传感器102可以对施加在应变传感器102上的多个力敏感到这些不同的力出现在应变传感器102上的不同位置处的程度。

图4是示例方面中的应变传感器402的抽象描述。与应变传感器102相比，应变传感器402包括四个参考点404a、404b、404c、404d。在这样的示例中，参考点404c、404d可以用作相对于参考点404a、404b的事实上的锚点。因此，迹线406a上的电阻可以从参考点404a到参考点404c测量，等等。

每个参考点404a、404b、404c、404d的相对位置均由迹线406中的两个确定。为了清楚起见，与每个参考点404a、404b、404c、404d相关联的迹线406由特定的虚线表示。因此，参考点404a的相对位置(x，y)基于迹线406a、406b的电阻来确定，参考点404c的相对位置基于迹线406e、406f的电阻，等等。本文公开的原理可以容易地扩展到任何给定区域上的任何数量的参考点。电子参数传感器112或欧姆表上的输入数量可以随着处理器114的处理资源成比例地扩展。

此外，应当认识和理解，与给定参考点相关联的迹线的数量可以基于可用迹线而扩展。在各种示例中，参考点的相对位置可以基于三个或更多个迹线而不是仅两个来确定，其中上述等式被扩展以并入附加迹线。然而，在进一步的示例中，对于每个参考点404超过两个的附加迹线可以被视为冗余迹线。因此，处理器114可以仅利用两个迹线来确定给定参考点的相对位置，但是如果到参考点404的迹线中断，则处理器114可以利用不同的、未中断的迹线来确定参考点404的相对位置。

在应变传感器和/或多应变传感器中包含多个参考点404可以提供较大物体的实时三维模型的创建。因此，例如，可穿戴物品可以具有延伸遍及可穿戴物品的迹线，这些迹线耦接到分布在整个可穿戴物品上的许多参考点。通过定期确定每个参考点的相对位置，处理器114可以基于每个参考点相对于相邻参考点的相对位置的变化来容易地创建可穿戴物品的三维模型。根据一些非限制性方面，二维运动可以经由应变传感器系统100来监测并且与三维表示相关。这是通过将受约束的运动系统与已知的二维位移数据相关并且通过根据应变传感器系统100的二维输出计算三维位移来完成的。

本文公开的应变传感器对各种使用情况的适应性可以导致迹线的长度针对可穿戴物品或应变传感器所附接的其他物品的条件而被优化。因此，例如，一些迹线可相对较长，并且参考点在预计不会在其上施加应变的某些位置处间隔开(例如，沿着套的前臂部分、跨过膝部支架的大腿部分等)，而其他迹线可相对较短，并且参考点在可能预期其上施加有应变的位置处(例如，在套的肘部、膝部支架的膝关节处等)间隔得更近。

尽管图1-4的传感器被描述为“应变”传感器，但是应当理解，根据本公开的一些非限制性方面，那些传感器可以用于生成电参数(例如，例如，电感、电阻、电压降、电容和电磁场等)，这些电参数可与除应变之外的其他物理参数(例如，应力、压力、尺寸等)相关。因此，应当理解，通过将前述柔性电路和可变形导体集成到用户穿戴的可穿戴物品(例如，套、支架等)中，可以生成可以与物理参数(例如应变、应力、压力、尺寸等)相关的变化的电参数(例如，电感、电阻、电压降、电容和电磁场等)，因此可用于生成用户戴着物品时的动作的高精度模拟。尽管图1-4的传感器可以在可穿戴物品中实现，但是替代部件(例如，柔性电路、电极、压力传感器、温度传感器等)可用于集成在可穿戴物品中。例如，如下文将说明的，可以实施各种柔性电路来监测沿单个轴线的应变。

根据一些非限制性方面，包括各种柔性电路(例如，图1-4的传感器102、402)的各种传感器可以与集成到可穿戴物品中的一个或更多个电极结合使用，例如2021年8月23日提交的题为“偏压电极套(BIASING ELECTRODES SLEEVES)”的美国临时专利申请第63/235,937号、2021年9月8日提交的题为“具有惯性测量单元的支架(BRACE WITH INERTIALMEASUREMENT UNITS)”的美国临时专利申请第63/241,806号和/或2021年6月11日提交的题为“多轴差分应变传感器(MULTI-AXIS DIFFERENTIAL STRAIN SENSOR)”的国际专利申请公开号WO2021253050中公开的那些，其公开内容通过引用整体并入本文。例如，现在参考图5，根据本公开的至少一个非限制性方面描绘了一种这样的电极500。根据图5的非限制性方面，电极500可以在结构上被配置用于优化皮肤接触。图5的电极500可以被电配置为测量响应于神经对肌肉的刺激的肌肉反应和/或电活动，其与图1-4的传感器102、402结合可以是多个信号之一和/或对由处理器114(图1)使用的聚合信号作出贡献，以表征用户在戴着物品时的运动。

仍然参考图5，电极500可以限定特定的直径D和厚度T，使得电极500可以以期望的方式适当地集成到物品中。具体地，直径D的尺寸可以被设计为使得被配置为接触用户皮肤的电极500的表面502为期望的感测能力提供足够的面积。电极500还可以包括被配置为以期望的方式与电路的传感器102、402(图1-4)电集成的触点504，使得处理器114(图1)可以从传感器102、402(图1-4)和电极500接收信号。当然，根据其他非限制性方面，电极500可以被替代地配置。例如，参考图6，另一个电极600可以包括矩形构造，具有特别构造的宽度W和长度L，其限定了足够面积的表面602以实现期望的感测能力。尽管如此，图6的电极600可以再次包括被配置为以期望的方式与电路的传感器102、402(图1-4)电集成的触点604，使得处理器114(图1)可以从传感器102、402(图1-4)和电极600接收信号。

进一步参考图5和图6，与电极500、600相关的一项挑战可能是在一些使用情况和条件下从传感器和/或电极获得足够的信号。例如，由于可穿戴物品中可能包含多种身体部位尺寸以及通过大范围的运动提供与皮肤的一致接触的挑战，变化的压力可能导致一些穿戴者的皮肤和电极500、600之间的接触质量变化。虽然前述示例性电极500、600配置可以提供可接受的数据和/或信号用于监测用户的肌肉或肌肉群中的预期活动，但是根据一些非限制性方面，可能需要改善前述电极500、600与用户皮肤之间的界面。

现在参照图7A和图7B，根据本公开的至少一个非限制性方面描绘了另一电极700。图7A和7B的电极700可以配置为类似于图5的电极500。然而，虽然电极700的与皮肤接触表面702相对的表面704是平坦的，但是根据7A和7B的非限制性方面，电极700可以具有“颗粒”几何形状，这意味着电极700的皮肤接触表面702可以是凸形的，如由特定半径R和高度H限定的。换句话说，图7A和7B的电极700利用圆顶形、球形和/或其他凸形形貌以在集成到可穿戴物品中时进一步优化表面702的皮肤接触区域。根据一些非限制性方面，半径R的尺寸可以在电极700的主要尺寸(例如直径D)的0.25到1.75倍的大约范围内，并且优选地在0.5到1.5倍之间。例如，根据一个非限制性方面，电极700可包括大约13毫米的直径D、大约11.5毫米的接触表面曲率半径R以及大约2毫米的球冠高度H。换句话说，电极700的半径R可以是电极700的直径D的0.88倍，完全在0.50和1.50的优选范围内。根据其他非限制性方面，电极的长度或宽度可以被认为是主要尺寸，如本文将进一步详细讨论的。换句话说，图7A和7B的电极700有利于皮肤接触表面702的更大面积。

现在参考图8，根据本公开的至少一个非限制性方面描绘了另一电极800。类似于图7A和图7B的电极700，图8的电极800可以包括“颗粒”几何形状，这意味着电极700的皮肤接触表面802可以是凸形的，如由特定半径R所限定的。然而，根据图8的非限制性方面，电极800的与皮肤接触表面802相对的表面804可以是凹形的，也由特定半径R限定，从而限定了跨长度L的“板簧”或“杯形”几何形状，具有沿着其宽度W的平坦几何形状。图8的电极800可以被模制和/或以其他方式形成为具有曲率半径R，该曲率半径沿着片材的基本上整个长度L或宽度W延伸，其任一个可以被认为是用于确定半径R的期望尺寸的主要尺寸。例如，根据图8的非限制性方面，主要直径可以是长度L，因为径向R轴线沿着宽度W延伸。然而，根据其他非限制性方面，可能期望在长度方向上延伸半径R，在这种情况下，主要尺寸可以是宽度W。与图7A和图7B的电极700不同，由电极800限定的曲率是中空的并且在一些侧面上不受约束，因此，当集成到可穿戴物品(例如，支架、套等)中时，电极800的最终结构可以表现得非常像板簧，如图10-12所示。换句话说，电极800的结构不仅增加了皮肤接触表面802的面积，而且允许电极800在压力下变形。因此，图8的电极800可被配置成响应于径向压缩力而提供抵靠穿戴者皮肤的偏压力，如当可穿戴物品在穿戴者身体的相应部分上伸展时所提供的。因此，电极800可以改善皮肤接触表面802和用户的皮肤之间的接触质量，因此可以产生更准确的信号和/或数据。

本公开设想了图8的“板簧”电极800配置的替代方案。例如，图9A和图9B的电极900可以包括如由特定半径R限定的凸形的皮肤接触表面902。然而，根据图9A和图9B的非限制性方面，电极900的与皮肤接触表面802相对的表面904可以在所有方向(例如，其长度和宽度)上是凹入的，如由特定半径限定的。换句话说，图9A和图9B的电极900可以限定“圆顶状”或“杯状”几何形状。尽管图9A和图9B的电极900在所有侧面上都被限定的圆顶束缚，但与图7A和图7B的电极700不同，它是中空的，因此可以产生“板簧”偏置效应。类似于图8的电极，当集成到支架或套中时，由图9的电极900提供的柔性与圆顶曲率相结合，在压力下产生类似弹簧的效果，这可以将电极偏压在用户的皮肤上，从而提高电极900的性能。

图9A和9B的圆形形状仅仅是说明性的，并且应当理解，本公开设想了其他非限制性方面，其中本文公开的任何电极包括各种替代几何形状(例如，矩形、三角形、六边形等)，同时实现类似的偏置效果。根据本公开，任何形状的电极可以配置有类似于图9A和图9B的圆顶的突出几何形状，包括各种球形形貌。根据图9A和图9B的非限制性方面，电极900的主要尺寸可以是直径D。然而，根据其中电极900包括正方形或矩形几何形状的其他非限制性方面，如先前所公开的，电极的长度或宽度可以用作用于计算期望半径的主要尺寸。

本公开还考虑了非限制性方面，其中电极偏置效应不仅由电极结构(例如，电极800、900的结构)提供，而且由可穿戴物品本身提供。例如，可将流体填充电路集成到可穿戴物品中并填充不同量的流体，从而扩大可穿戴物品在某些预定部分中的厚度，并因此增加任何电极(例如，图5、6、7A、7B、8、9A和9B的电极500、600、700、800、900)接触用户皮肤的压力。根据一些非限制性方面，可流体填充回路可类似于2021年10月27日提交的题为“用于制造和使用可填充流体回路的设备、系统和方法(DEVICES,SYSTEMS,AND METHODS FORMAKING AND USING A FLUID-FILLABLE CIRCUIT)”的美国临时申请号63/272,487中描述的那些，其公开内容通过引用整体并入本文。

图7A、图7B、图8、图9A和图9B的电极700、800、900可以增强可靠性并改善由图5和6的电极500、600生成的信号质量。因为根据一些非限制性方面，可穿戴物品(例如，支架、套等)可以包括管状构造，所以可以向常规电极的背面施加径向压力。这会导致用户皮肤在电极的接触表面和用户身体之间的表面接触处发生相关的偏转。在所选择的支架或套尺寸与穿戴者的身体部位尺寸之间存在不匹配或不是最佳配对的情况下，可能无法实现传感器与穿戴者皮肤之间的可靠接触界面。当所选择的支架或套尺寸为穿戴者提供优选水平的贴合或舒适度，但在穿戴者皮肤和电极之间的界面中的可靠性或一致性不理想时，这可能尤其成问题。这可能是由多种因素造成的，其中一些因素是相关的。例如，用户皮肤的不充分偏转可能无法产生与传感器的充分或可靠的接触，和/或支架或套可能不会产生足够的径向力以能够与传感器充分或可靠地接触。

通过图7A、图7B、图8、图9A和图9B的电极700、800、900描绘的各种突出(例如，凹、凸等)特征可以提供相对于图5和图6的更平面或平坦的电极500、600的皮肤接触表面502、602更大的皮肤接触表面702、802、902。这可以导致相对较大的皮肤接触表面积，根据一些非限制性方面，其范围可以在大约100毫米和200平方毫米之间。例如，根据本公开的一些优选的非限制性方面，图7A、图7B、图8和图9的皮肤接触表面702、802、902面积可以是大约145平方毫米，这与具有限定相似外径但仅具有仅大约133平方毫米的表面积的皮肤接触表面的平面电极(例如，图5的电极500)相反。因此，应当理解，提供图7A、图7B、图8和图9的弯曲皮肤接触表面702、802、902的附加优点是能够为电极700、800、900的给定的形状因数或“占地面积”提供更大的面积，进一步提高电极700、800、900产生的信号的准确性。

进一步参考图7A、图7B、图8和图9，由弯曲的皮肤接触表面702、802、902相对于可穿戴物品(例如，套、支架等)的周围表面提供的突出部可以在优选电极700、800位置处将支架的径向压缩力巧妙地集中在穿戴者皮肤上。根据一些非限制性方面，所产生的压缩力可导致偏转增加并改善传感器与穿戴者之间的接触。如前所述，各种电极500、600、700、800、900可以与一个或更多个传感器(诸如图1-4的传感器102、402)一起集成到可穿戴物品中。根据一些非限制性方面，电极和传感器可以通过在2021年8月23日提交的题为“偏压电极套管(BIASING ELECTRODES SLEEVES)”的美国临时专利申请号63/235,937、2021年9月8日提交的标题为“具有惯性测量单元的支架(BRACE WITH INERTIAL MEASUREMENT UNITS)”的美国临时专利申请号中63/241,806和/或2021年6月11日提交的题为“多轴差分应变传感器(MULTI-AXIS DIFFERENTIAL STRAIN SENSOR)”的国际专利申请公开号WO2021253050中公开的方式集成到可穿戴物品中，其公开内容通过引用整体并入本文。可穿戴物品1000、1100、1200的一些非限制性示例被配置为容纳电极(例如图5、6、7A、7B、8、9A和9B的电极500、600、700、800、900)和传感器，诸如在图10-12中描绘了图1-4的传感器102、402。因此，电极500、600、700、800、900可用于监测甚至诊断影响应用区域中的肌肉的状况，因为它们可在使用期间(例如，物理治疗、虚拟现实实施等)产生电输出。

图5、6、7A、7B、8、9A和9B的电极500、600、700、800、900可以包括复杂的有源放大器和/或滤波器。根据一些非限制性方面，电极500、600、700、800、900中的放大器和/或滤波器可以使用“软焊料”工艺在柔性电路的高度柔韧的TPU膜中形成。因此，可穿戴物品可以通过电极500、600、700、800、900(例如干电极)从骨骼肌组织拉电压，这些电极可以直接粘附到柔性电路的TPU膜，从而产生柔性、可拉伸、完全顺应的有源电路。根据一些非限制性方面，其中可穿戴物品是有源假肢，应当理解，电极500、600、700、800、900可以被配置为控制假肢。这样，电极500、600、700、800、900可以检测用户肌肉内的脉冲，并因此监测用户移动其肌肉、关节和/或附肢的尝试。因此，本文公开的柔性电路和其他部件可以将该数据与感测到的位置数据(例如，由IMU生成的数据、由应变计生成的数据等)进行比较，以评估用户的努力以及由用户的努力产生的结果。

根据一些非限制性方面，应当理解，电极500、600、700、800、900(图5、6、7A、7B、8、9A和9B)连同本文公开的其他部件——可用于控制机器人设备。例如，电极可以监测用户的努力，它可以与感测的位置数据(例如，IMU生成的数据、由应变计生成的数据等)结合使用，不仅模拟用户在戴着关节监测套1500时的运动，而且通过连接的机器人设备复制这些运动，该机器人设备用作关节监测套1500内的用户关节和/或附肢的人工复制品。

电极500、600、700、800、900(图5、6、7A、7B、8、9A和9B)中的任一个可以使用多种操作来形成，包括注射成型、铸造或任何其他合适的技术，这取决于用于形成电极的材料以及将所得传感器集成到可穿戴装置(诸如图10-12的可穿戴物品1000、1100、1200)中所需的期望特性或偏置效应。

此外，应当理解，本文公开的任何电极500、600、700、800、900(图5、6、7A、7B、8、9A和9B)可以是干式、湿式和/或无源型配置。根据一些非限制性方面，电极500、600、700、800、900可以采用类似于前述可变形导体的导电凝胶，如参考图1-4的传感器102、402和柔性电路所描述的。根据一些非限制性方面，湿式配置可以优选地提供最可靠的信号，尽管湿式电极由于使用导电凝胶而在长时间使用期间对于用户来说可能不太方便和/或不舒适。因此，在其他非限制性方面，干式电极可以集成到可穿戴物品中。根据其他非限制性方面，电极500、600、700、800、900可以包括嵌入聚合物(例如，聚二甲基硅氧烷(“PDMS”)等)中的柔性、干银纳米线构造，如在2015年4月7日提交的题为“具有纳米线的电极和传感器(ELECTRODESAND SENSORS HAVING NANOWIRES)”的美国申请号15/127,455中描述的那些，其公开内容通过引用整体并入本文。然而，根据其他非限制性方面，电极500、600、700、800、900可包括银和/或氯化银丸状电极(例如，J&J工程的SE-12和SE-13等)。当然，根据其他非限制性方面，各种其他电极类型可以形成为图5-9的构造。前述示例仅出于说明目的而提供。

无论如何，应当理解，图5、6、7A、7B、8、9A和9B的上述电极500、600、700、800、900尽管配置不同，但是当集成到本文设想的可穿戴物品中时，可用于收集类似的生物测定数据和信号。例如，根据一些非限制性方面，电极可具有直径约为8毫米的圆形接触区域(例如，J&J工程的SE-12等)。根据其他非限制性方面，电极可包括约17毫米的较大直径(例如，J&J工程的SE-13等)。

根据电极500、600、700、800、900(图5、6、7A、7B、8、9A和9B)包括银纳米线类型配置的非限制性方面，可以选择各种几何形状和尺寸，因为本公开在尺寸上不受限制。例如，根据一些优选的方面，电极500、600、700、800、900包括银纳米线型构造并且限定至少约20平方毫米的表面接触面积。例如，根据这样的方面，电极500、600、700、800、900可以包括具有大约5毫米的直径的圆形接触区域，或者包括具有大约4.5毫米的宽度和长度的矩形接触区域。根据其他优选方面，电极500、600、700、800、900可以限定大约130平方毫米的接触面积。例如，根据这样的方面，电极500、600、700、800、900可以包括具有大约13毫米的直径的圆形接触区域，或者包括具有大约11.5毫米的宽度和长度的矩形接触区域。根据其他非限制性方面，电极500、600、700、800、900可限定大至900平方毫米的表面积。例如，根据这样的方面，电极500、600、700、800、900可以包括具有大约34毫米的直径的圆形接触区域，或者包括具有大约30毫米的宽度和长度的矩形接触区域。

根据一些非限制性方面，可穿戴物品(例如，图10-12的可穿戴物品1000、1100、1200)可被配置为监测和/或测量需要较大接触区域的特定肌肉群的活动。在这样的非限制性方面中，电极500、600、700、800、900(图5、6、7A、7B、8、9A和9B)的接触面积可以受到可穿戴物品的可用面积的限制，这还必须考虑任何传感器、柔性电路和/或附加电子设备，以生成和处理与电参数相关联的信号，这些电参数可以与物理参数相关，从而与可穿戴物品的运动(例如，挠性、柔韧性、可拉伸性等)相关。因此，应当理解，本文公开的传感器102、402(图1-4)，电极500、600、700、800、900(图5、6、7A、7B、8、9A和9B)以及可穿戴物品1000、1100、1200(图10-12)配置仅是说明性的并且不旨在限制。换言之，可穿戴物品1000、1100、1200(图10-12)及其各自的电子部件可以针对感兴趣的特定关节或身体部位专门定制。

现在参见图10，根据本公开的至少一个非限制性方面描绘了一种这样的可穿戴物品1000。根据图10的非限制性方面，可穿戴物品1000可被配置为由预定直径D限定的管状构造的关节监测套管。应当理解，如本文所使用的，术语“关节监测套管”包括被配置为监测任何关节(例如，膝、肘、肩、腕、踝、髋等)和/或附肢(例如，手臂、腿、手指、脚趾、颈部、背部等)的运动。直径D可被特别配置为使得关节监测套1000可围绕期望的关节和/或附肢穿戴。尽管图10的关节监测套1000被描绘为具有多个电极1004、1006，但是应当理解，根据一些非限制性方面，关节监测套1000还可以包括传感器(例如，图1-4的传感器102、402)和/或其他电子部件(例如，力传感器、感应线圈传感器、温度传感器等)。包括电极1004、1006的电子部件可以使用如先前所公开的由可变形导体组成的柔性电路来电耦接。

进一步参考图10的非限制性方面，集成到关节监测套1000上的任何数量的电极1004、1006可以包括参考图5、6、7A、7B、8和9讨论的任何配置。例如，一些电极1004可以包括矩形构造，例如图6和图8的电极600、800，并且一些电极1006可以包括圆形构造，例如图5、7A、7B、9A和9B的电极500、700、900。另外，电极1004、1006中的任一个可包括突出的皮肤接触表面，例如图7A、7B、8、9A和9B的电极，从而使电极1004、1006具有先前讨论的偏置效应。例如，现在参见图11，根据本公开的至少一个非限制性方面描绘了可穿戴物品1100。根据图11的非限制性方面，可穿戴物品可被配置为关节监测套1100可包括具有与图9A和图9B的电极900类似的配置的至少一个电极1102。同样地，图12描绘了被配置为关节监测套的另一可穿戴物品1200，其包括具有与图8的电极800类似的配置的至少一个电极1202。因此，图10-12的关节监测套1000、1100、1200可以包括各种电极1004、1006、1102、1202配置，其与前述柔性电路、可变形导体、传感器102、402(图1-4)和其他电子器件(例如图1的欧姆计112和/或处理器114等)结合-可以生成电参数，这些电参数可以与和用户在戴着关节监测套1000、1100、1200时的身体运动相关联的物理参数相关。

例如，关节或附肢弯曲期间的运动范围可以是健康的关键指标，尤其是当患者正在康复时。图10-12的关节监测套1000、1100、1200利用电极1004、1006、1102、1202和/或附加电子器件，其可以以更高的准确度主动监测患者的灵活性和运动。例如，电极1004、1006、1102、1202和/或传感器102、402(图1-4)可以通过以可变形导体(例如，流体金属凝胶迹线等)为特征的柔性导体来实现，其被独特地配置为随关节运动。另外，由于这种柔性电路所采用的导体的可变形性质，关节监测套1000、1100、1200将经历有限的，并且根据一些非限制性方面，在数千个应变循环中经历零退化。因此，不需要校准来确保通过图10-12的关节监测套1000、1100、1200的准确结果。

根据一些非限制性方面，关节监测套1000、1100、1200还可以包括定位在感兴趣位置(例如，患者小腿的前面等)处的压力传感器，使得关节监测套1000、1100、1200可以测量感兴趣位置处的肿胀。根据一些非限制性方面，压力传感器可被配置为类似于图1-4的应变传感器102、402。根据其他非限制性方面，压力传感器可以包括2021年9月3日提交的题为“具有柔性感应压力传感器的可穿戴物品(WEARABLE ARTICLE WITH FLEXIBLE INDUCTIVEPRESSURE SENSOR)”的国际专利申请号PCT/US2021/071374、2021年10月22日提交的标题为“柔性三维电子部件(FLEXIBLE THREE-DIMENSIONAL ELECTRONIC COMPONENT)”的美国临时申请号63/270,589、以及2021年10月27日提交的标题为“制造和使用可流体填充电路的设备、系统和方法(DEVICES,SYSTEMS,AND METHODS FOR MAKING AND USING A FLUID-FILLABLE CIRCUIT)”的美国临时申请号63/272,487中描述的那些中的任何一个，其公开内容通过引用整体并入本文。因此，当传感器中的感应线圈被压下或延伸时，由传感器产生的电参数(例如，电磁感应等)将变化，并且相应的信号可以经由电路发送到处理器114(图1)以表征被压力传感器检测到的在感兴趣位置处的肿胀。当然，根据其他非限制性方面，可以实施替代的压力传感器(例如，应变计、薄膜压力传感器、可变电容压力传感器等)来实现类似的效果。

在其他非限制性方面，关节监测套1000、1100、1200可包括由前述可变形导体构造的温度传感器。此类导体在暴露于温度梯度时可能会发生变形，这会导致电路中产生的电参数之间存在差异。例如，当监测位置处的温度变化时，可变形导体或封装结构会膨胀或收缩，并且可变形导体上测量的电阻的变化可以与温度的变化相关。这种差异可以由连接的处理器114(图1)处理，并且与温度传感器位置处的关节或附肢的温度变化相关，这可以指示血流的变化。

现在参照图13，根据本公开的至少一个非限制性方面描绘了被配置为集成到可穿戴物品中的柔性电路1300。根据图13的非限制性方面，柔性电路1300可包括由可变形导体形成的一个或更多个迹线1302，诸如在题为“液态电线(LIQUID WIRE)”的国际专利申请号PCT/US2017/019762中公开的那些迹线，该专利申请于2017年2月27日提交并于2017年9月8日公布为国际专利公开号WO2017/151523A1，其公开内容通过引用整体并入本文。迹线1302可以沉积在介质1303上，例如在2019年5月28日提交的题为“异质材料之间的连续互连(CONTINUOUS INTERCONNECTS BETWEEN HETEROGENEOUS MATERIALS)”的美国专利申请公开号2020/0381349中公开的那些，其公开内容通过引用整体并入本文。根据一些非限制性方面，柔性电路1300可以根据2018年8月22日提交的题为“具有可变形导体的结构(STRUCTURES WITH DEFORMABLE CONDUCTORS)”的美国专利申请公开号2020/0066628中公开的技术来构造，其公开内容通过引用整体并入本文。例如，根据一些非限制性方面，本文公开的应变计的迹线1302可以由先前讨论的流体相导体构造，其可能会在迹线的电气特性中产生可预测的、可测量的变化，并且在返回到松弛状态时几乎没有滞后。然而，根据其他非限制性方面，可以使用替代导体(例如，银墨水等)，但替代导体在经历多个变形循环后返回到松弛状态时可能不会经历滞后(或电气特性的可测量变化)。如将要讨论的，本文公开的校准方法(例如，方法2200)可以增强利用替代导体的柔性电路的准确性和可靠性。

仍然参照图13，柔性电路1300还可以包括经由串行通信总线1310(例如，I2C协议等)电耦接到至少一个IMU 1308的处理器1304。迹线1302中的一个或更多个可以被具体配置为形成柔性电路1300的应变计1312部分，其电耦接到多规格、低功率传感器1306。根据一些非限制性方面，应变计1312和传感器1306可被配置为测量整个柔性电路1300的应变，类似于图1-4的传感器102、402。此外，应变计1312和传感器1306。根据一些非限制性方面，当柔性电路1300移动时，由应变计1312生成的电参数可以与由IMU 1308生成的IMU数据相关，并因此用于校准IMU 1308。尽管图13的柔性电路1300缺少参照图15-17的关节监测套1500、1600讨论的一些功能，但是图13的柔性电路1300呈现了将至少一些功能组合到介质1303上的集成且流线型的电路，其用作单个层压结构。这可以进一步提高效率、可承受性、易于制造以及更简单地集成到可穿戴物品中。根据其他非限制性方面，单个层压结构可用于集成本文公开的任何部件和/或功能，包括参考图15-17讨论的那些。这样，根据一些非限制性方面，类似于图13的电路1300构造可以结合图15-17的关节监测套1500、1600的增强功能来提供前述益处。

例如，根据其中可穿戴物品被配置作为将围绕用户膝穿戴的关节监测套的非限制性方面，至少两个或更多个IMU 1308可定位在髌骨的任一侧上，并且应变计1312可以被配置为横过膝的髌骨，跨过每个IMU 1308之间的关节监测套的一部分。因此，当用户在其膝上戴着关节监测套的时候弯曲他们的腿时，由于柔性电路1300因用户的腿跨越多个角度的运动而膨胀和收缩，应变计1312可以测量用户膝的髌骨上的应变。通过假设线性应变，该数据可以与校准点之间的角度关系相关，线性应变可以通过由可变形导体形成的迹线1302来测量，并且与装饰关节监测套的身体部分的运动精确地相关。另外，IMU 1308可以添加角度的共生测量并且可以通过监测关节的旋转和/或超出应变计1312的设定点的过度膨胀来补充应变数据。根据一些非限制性方面，IMU 1308本身可以包括柔性电路互连,其被配置为补充和/或代替应变计1312，因此，流体相导体可以使IMU 1308具有相对于常规IMU增强的精度。

现在参照图14A-14D，根据本公开的至少一个方面描绘了若干其他柔性电路1400、1420、1430。类似于图13的柔性电路1300，图14A-14D的柔性电路1400、1420、1430可以包括由沉积在介质1403上的可变形导体形成的一个或更多个迹线1402，并且可以根据在2018年8月22日提交的题为“具有可变形导体的结构(STRUCTURES WITH DEFORMABLECONDUCTORS)”的美国专利申请公开号2020/0066628中公开的技术来构造，其公开内容通过引用整体并入本文。另外，图14A和图14B的柔性电路1400还可以包括一个或更多个传感器(例如，图1-4的传感器102、402)和/或其他电子部件(例如，IMU、处理器、力传感器、感应线圈传感器、温度传感器等)。电子部件(包括电极1004、1006)可以使用由可变形导体组成的柔性电路来电耦接，如先前所公开的。根据一些非限制性方面，可变形导体可被配置作为柔性电路1400的总线(例如，图13的总线1310)部分和/或柔性电路1400的应变计(例如，图13的应变计1312)部分。

根据一些非限制性方面，图14A的柔性电路1400可以被配置为与集成在可穿戴物品内的各种电极交接，并将它们电耦接到布置在整个可穿戴物品中的电路1400、1420、1430的其他部分。

参考图14C，根据其他非限制性方面，柔性电路1420的一个或更多个部分1422可被配置为压力传感器，包括2021年9月3日提交的题为“具有柔性感应压力传感器的可穿戴物品(WEARABLE ARTICLE WITH FLEXIBLE INDUCTIVE PRESSURE SENSOR)”的国际专利申请号PCT/US2021/071374、2021年10月22日提交的标题为“柔性三维电子部件(FLEXIBLE THREE-DIMENSIONAL ELECTRONIC COMPONENT)”的美国临时申请号63/270,589、以及2021年10月27日提交的标题为“制造和使用可流体填充电路的设备、系统和方法(DEVICES,SYSTEMS,ANDMETHODS FOR MAKING AND USING A FLUID-FILLABLE CIRCUIT)”的美国临时申请号63/272,487中描述的那些中的任何一个，其公开内容通过引用整体并入本文。例如，根据图14C的非限制性方面，柔性电路1420的一个或更多个部分1422可被配置为线圈，该线圈可相对于集成在可穿戴物品内的导电平面偏置(例如，将导电平面安装在泡沫上或填充有可压缩流体的囊内等)。当柔性电路1420的一个或更多个部分1422的导电平面和线圈之间的距离改变时，可以例如通过电阻器电感器电容器(“RLC”)电路的电容器来检测电参数(例如，电磁电感)的差异，如2021年9月3日提交的题为“具有柔性感应压力传感器的可穿戴物品(WEARABLE ARTICLE WITH FLEXIBLE INDUCTIVE PRESSURE SENSOR)”的国际专利申请号PCT/US2021/071374中所公开的。因此，当柔性电路1420的一个或更多个部分1422的感应线圈被压下和/或延伸时，由柔性电路1420的该部分1422产生的电参数(例如，电磁电感等)将变化，并且相应的信号可以经由电路传输至处理器114(图1)，以表征部分1422所在位置处的肿胀。这样，被配置为感应压力传感器的柔性电路1420的一个或更多个部分1422可被配置为监测关节和/或附肢的特定部分中的肿胀，如先前所公开的。

根据图14D的非限制性方面，柔性电路1430可被配置用于可穿戴物品的特定位置中的“点”监测。例如，图14D的柔性电路1430可被配置为用作温度传感器和/或压力传感器，用于监测例如血流和/或肿胀，如先前所公开的。

应当理解，由于可变形导体1402和介质1403的柔性性质，柔性电路1400、1420、1430相对于常规电路可以被赋予巨大量的柔性。例如，根据图14A的非限制性方面，柔性电路1400处于静止且未应变。这样，当电流通过由可变形导体1402形成的迹线引入时，柔性电路将生成多个静态电参数(例如，电感、电阻、电压降、电容和/或电磁场等)。然而，根据图14B的非限制性方面，柔性电路1400可以基本上对半折叠—并且根据其他非限制性方面，盘绕和/或扭曲——不会在迹线和/或电子部件之间引入不连续性。当然，当柔性电路1400经历这样的变形时，由柔性电路1400在不同程度的应力下产生的多个电参数将不同于柔性电路1400在静止时产生的电参数。根据一些非限制性方面，包括流体相导体的柔性电路1400可经历相对于“静止”状态20％至40％之间的变形，从而改变由电路1400生成的电参数。

根据使用替代导体(例如，银墨水等)来形成应变感测柔性电路的非限制性方面，这样的电路可以不经历滞后，因此在经历多个变形循环之后返回到松弛状态时可以经历电特性的可测量的变化。这被称为“应变蠕变”，或随着变形循环次数的增加而导致性能下降。根据这样的方面，利用这样的替代导体的应变感测柔性电路1300的性能可以通过本文公开的校准方法2200(图22)来增强。

根据图14A和图14B的非限制性方面，处理器1404可以从布置在柔性电路1400上的各种传感器和/或部件接收信号，并且因此，处理器1404可以辨别所生成的电参数中的差异并将它们与和柔性电路1400的变形相关联的各种物理参数相关，如2021年10月27日提交的标题为“制造和使用可流体填充电路的设备、系统和方法(DEVICES,SYSTEMS,AND METHODSFOR MAKING AND USING A FLUID-FILLABLE CIRCUIT)”的美国临时申请号63/272,487中所公开的，其公开内容通过引用整体并入本文。因此，图14A和图14B的柔性电路1400可以集成到可穿戴物品中以准确地监测和表征用户的关节和/或附肢的运动。根据一些非限制性方面，柔性电路1400和/或可穿戴物品还可包括一个或更多个IMU。这样，所生成的电参数中的差异可以与校准IMU数据相关并且用于补充和/或校准IMU数据，如先前所描述的。

现在参照图15，根据本公开的至少一个非限制性方面描绘了被配置为监测和表征用户的运动的可穿戴物品1500。根据图15的非限制性方面，可穿戴物品1500可被配置为特别设计成围绕用户的膝穿戴的关节监测套。然而，应当理解，根据其他非限制性方面，关节监测套1500可替代地设计成围绕用户的任何关节(例如，膝、肘、肩、腕、踝、髋等)和/或附肢(例如，手臂、腿、手指、脚趾、颈部、背部等)佩戴。如图15所示，图15的关节监测套1500可包括图14A的柔性电路1400，其被配置成与集成在可穿戴物品内的各种电极(例如，图5、6、7A、7B、8、9A和9B的电极500、600、700、800、900)交接，并将这些电极电耦接到布置在柔性介质1506(例如，弹性纤维、氨纶、棉和/或其他天然和合成织物等)中的电路1420、1501、1502、1504的其他部分，关节监测套1500由柔性介质1506形成。根据一些非限制性方面，柔性电路1400可以与图13的柔性电路1300类似地配置，并且至少可以包括与图13的柔性电路1300的IMU岛1308类似的IMU。

仍然参见图15，关节监测套1500还可以包括压力感测柔性电路1420，因为如之前所公开的，压力感测柔性电路1420对于监测关节处的肿胀或者关节监测套1500的任何其他部分(其中肿胀是特别令人感兴趣的)是特别有利的。根据一些非限制性方面，压力感测柔性电路1420可安装到关节监测套1500的关节部分1508，使得柔性电路1420大体位于髌骨处。根据一些非限制性方面，代替在髌骨处使用压力感测柔性电路1420，应变计传感器1501可以定位在髌骨处用于应变特异性监测。或者，柔性电路1420可被配置为监测跨关节的单轴应变。例如，柔性电路1420可以从膝上方用户大腿上的点，跨过到膝盖到膝下方用户小腿上的点生成电参数(例如，电感、电阻、电压降、电容和电磁场等)。然后，由柔性电路1420生成的电参数可以与该关节上的物理参数(例如，应变、应力、压力、尺寸等)相关，并且用于表征用户在戴着关节监测套1500时的运动。

进一步参考图15，应变感测柔性电路1501的一个或更多个部分可以包括另一种迹线配置，使得迹线更长或者以其他方式相对于柔性电路1501的其他部分不同。因此，在这些部分处生成的电参数相对于在电路1501的其他部分处生成的电部分可以被夸大，并且因此，特定的感兴趣区域可以更加敏感并以更高的准确性进行监测。

如参考图14C所提到的，柔性电路1420可包括被配置为压力传感器(例如感应压力传感器)的柔性电路1420的一个或更多个部分1422。根据图15的非限制性方面，一个或更多个部分1422可定位在髌骨的正下方以监测膝的该部分处的肿胀。另外，柔性电路1420的一个或更多个部分1422可相对于关节监测套1500的某些特征定位和/或偏置，以有利于压力测量。例如，根据一些非限制性方面，关节监测套1500的关节部分1508可包括导电层和/或编织层，其包括通过已知弹簧常数的偏置介质(例如，泡沫)与配置为感应压力传感器的柔性电路1420的一个或更多个部分1422隔开距离的集成的导电纤维。根据一些非限制性方面，线圈部分1422可以粘附到支架的第一层(例如，面向皮肤层)，并且导电层可以集成(例如，缝合、粘附、编织等)到支架的第二层(例如，外层)，或反之亦然。已知弹簧常数的偏置材料(例如泡沫)可以与支架一体形成或者分散在第一层和第二层之间。这样，通过将测量的电参数(例如，电磁电感)与线圈和导电层之间的距离相关，可以基于计算出的线圈和导电层之间的距离来确定压力。

另外和/或替代地，根据一些非限制性方面，关节监测套1500的关节部分1508可被增强，如下所述，使得被配置为感应压力传感器的柔性电路1420的一个或更多个部分1422不会受到膝弯曲的不利影响，并且更专门地对关节本身的肿胀做出反应。因此，根据一些优选的方面，可能有利的是在关节监测套1500的关节部分1508的中心处加固柔性电路的一个或更多个部分1422，使得柔性电路1420的一个或更多个部分1422被“锁定”，或被加强以防止关节的弯曲，这可能影响线圈和导电层之间的距离并且不利地(且不准确地)影响所监测的压力。当然，一个或更多个部分1422可根据解剖学需要、用户偏好和/或预期应用定位在关节监测套1500上的任何位置。

换句话说，关节监测套1500可以具有不同的结构构造和/或特征(例如，关节部分1508)，其可以减轻或促进关节监测套1500上的某些位置处的柔性电路的变形。例如，在关节监测套1500的某些位置处,纺织品特性相对于某些柔性电路1400、1420、1501、1502、1504的位置可以减弱(例如，更厚、更薄、柔性较差、更柔韧、更有缓冲性等)，这可以影响变形并因此减弱由那些电路1400、1420、1501、1502、1504生成的电参数。因此，这样的特征可以在存在应变传感器的一些区域中停用应变感测能力(例如，可以“锁定”位于关节任一侧的应变传感器的区域，仅留下在关节上延伸的部分自由拉伸)。

根据一些非限制性方面，可以利用类似的特征来提高关节监测套1500的安装有柔性电路结构的部分的舒适度。例如，柔性电路可以安装到关节监测套1500的更刚性或柔性部分1506、1508，使得当关节监测套1500在使用中时，柔性电路的结构特征不会被用户注意到，从而减少用户的不适。例如，此类特征可以通过2019年5月9日提交的题为“含有针织成分的鞋类物品(ARTICLE OF FOOTWEAR INCORPORATING A KNITTED COMPONENT)”的美国专利号8,898,932中描述的方法引入，该专利的公开内容通过引用整体并入本文。具体地，美国专利号8,898,932提供了编织物品和加固纺织品的部分的示例。然而，根据本公开，结合促进用户舒适度，可以使用类似的技术来加强和/或增强关节监测套1500的某些部分1506、1508的变形，以促进来自柔性电路1400、1420、1501、1502、1504的期望的电响应。

根据图15的非限制性方面，关节监测套1500可包括被配置用于在可穿戴物品的特定位置进行“点”监测的另一个柔性电路和/或传感器1504。例如，柔性电路1504可以包括温度传感器和/或可以被配置为用作压力传感器以监测例如关节监测套1500的特定部分处的血流和/或肿胀，如前所述所讨论的。根据一些非限制性方面，其他柔性电路和/或传感器1504可以包括温度传感器。当然，根据其他非限制性方面，柔性电路和/或传感器1504可以包括替代的压力传感器(例如，应变计、薄膜压力传感器、可变电容压力传感器等)，其被实施为实现类似的效果。

进一步参考图15，关节监测套1500还可以包括第三柔性电路1501，其被配置为应变传感器并且电耦接到板载指示器1502，板载指示器1502包括一个或更多个发光二极管(“LED”)，其被配置成响应于与由第三柔性电路1501生成的电参数相对应的信号而发光。如本文将进一步详细描述的，具体参考图21A-C或一个或更多个LED和/或图19的多个按钮1910，板载指示器1502可被配置为在使用关节监测套1500时提供关于用户运动的实时反馈。然而，指示器1502的一个或更多个LED可允许用户容易地实时监测屈曲范围。根据一些非限制性方面，板载指示器1502还可用于在康复期间引导患者进行一系列运动练习。另外和/或替代地，根据一些非限制性方面，指示器1502可以包括更复杂的显示器、触觉传感器和/或变换器，其被配置为提供与用户在戴着关节监测套1500时的运动相关联的更复杂的视觉标记、触觉反馈和/或声音警报。

虽然在图15中不明显，但是应当理解，关节监测套1500的柔性电路1400、1420、1501、1502、1504可以电耦接到总线架构，类似于图13的串行通信总线1310，集成在关节监测套1500内。根据一些非限制性方面，图13的柔性电路1300的集成架构可被实现为并入图15的关节监测套管筒1500的部件和功能，从而实现前述的效率和经济优势。根据其他非限制性方面，关节监测套1500可包括一个或更多个通孔，其被配置为在多个平面上垂直堆叠电路，这可减少所需材料并因此增加流体相导体、电路的伸展和吞吐量。

另外和/或替代地，图15的关节监测套1500的柔性电路1400、1420、1502、1504中的任一个和/或全部可以电耦接到板载处理器(例如，图1的处理器114等)，该板载处理器被配置为接收和处理跨关节监测套1500生成的信号，并基于这些信号以及随后的聚合和相关性来表征用户的运动，如本文所公开的。根据其他非限制性方面，关节监测套1500的柔性电路1400、1420、1502、1504可以电耦接至远程处理器。根据其他非限制性方面，关节监测套1500还可以包括无线收发器，其被配置为向远程处理器无线传输信号以及从远程处理器无线传输信号。

在其他非限制性方面，关节监测套1500可以与包括收发器和一个这样的远程处理器的移动计算设备(例如，膝上型计算机、智能电话、智能手表、智能眼镜等)无线通信，该远程处理器被配置为向用户提供实时反馈(例如，视觉标记、声音警报、触觉反馈等)。根据这样的方面，移动计算设备还可以包括被配置为存储应用程序的存储器，该应用程序在由远程处理器执行时使得远程处理器基于从关节监测套1500接收的信号来生成用户运动的模拟并通过移动计算设备的显示器显示该模拟。根据其他非限制性方面，应用程序可以被配置为引导用户完成预定义的练习，并通过经由套1500上的组件(例如，扬声器、显示器、触觉激活器等)提供的警报(例如，听觉、视觉、触觉等)或远程地在移动计算设备上提供与这些练习相关联的实时反馈。根据其他非限制性方面，应用程序在由远程处理器执行时还可以使得移动计算设备的远程处理器经由移动计算设备的收发器来经由关节监测套1500的板载指示器(例如，图16的指示器1608)发送实时反馈。根据其他非限制性方面，关节监测套1500和/或移动计算设备可以可通信地耦接到远程服务器，该远程服务器被配置为存储与关节监测套1500的用户相关联的医疗数据。在这样的方面，关节监测套1500和/或移动计算设备可以被配置用于安全通信(例如，对称加密、非对称加密、散列等)以确保遵守地区医疗保健法规(例如1996年《健康保险流通与责任法案》(HIPAA))。

现在参见图16，根据本公开的至少一个非限制性方面描绘了图15的可穿戴物品1500。根据图16的非限制性方面，关节监测套1500的柔性电路1400、1420、1501、1502、1504已经集成在关节监测套1500内。然而，如图16所示，关节监测套1500还可以包括位于髌骨监测电路1604下方的单独的应变监测电路1612。单独的应变监测电路1612可以被包括到关节监测套1500中以提供额外的监测，例如关节监测套1500中的横向应变。这也有助于监测关节监测套1500的配合和/或监测肿胀。

现在参见图17，根据本公开的至少一个非限制性方面描绘了图15和图16的关节监测套1500。根据图17的非限制性方面，关节监测套1500可以包括被配置为定位在膝关节上方用户大腿上的另一电路1602，连同被配置为定位在膝关节下方用户的小腿上的柔性电路1512。至少，被配置为位于膝关节上方用户大腿上的第一电路1602和被配置为位于膝关节下方用户小腿上的第二电路1612可以包括类似于图13的柔性电路1300的IMU岛1308的IMU。因此，第一电路1602和第二电路1512可以至少包括分别被配置为生成IMU数据的第一IMU1616和第二IMU 1618。这样，压力监测电路1420可以生成可以与由IMU 1616、1618生成的IMU数据相关的电参数(例如，应变数据)，并且因此可以校准IMU 1616、1618，从而减轻漂移并提高关节监测套1500的整体精度。当然，根据所监测的特定关节和/或附肢，部件(例如，电极、传感器、柔性电路、IMU等)的数量可以变化。两个IMU配置对于监测膝的非限制性方面是有意义的，因为膝只有两个运动平面。然而，具体配置可以根据所监测的关节和/或附肢而变化。例如，肩部包括五个运动平面，可能需要更多IMU，并在每个平面之间放置随附的柔性电路，以准确监测整个运动范围。

根据一些非限制性方面，由电极、传感器、柔性电路和/或IMU的任何组合生成的数据的校准可以根据图22的方法2200来执行，如本文中进一步详细讨论的。另外和/或替代地，可以使用图像捕捉数据，并将其与根据图23的方法2400由电极、传感器、柔性电路和/或IMU的任何组合生成的数据相关，如本文进一步详细讨论的。应当理解，图23的方法2400在使用来自本文公开的电极、传感器、柔性电路和/或IMU的数据来生成用户在虚拟环境中戴着图16的关节监测套1600时的运动的模拟时尤其有用。

现在参照图18，根据本公开的至少一个非限制性方面描绘了被配置为监测和表征用户的运动的另一种可穿戴物品1800。类似于图15-17的可穿戴物品1500、1600，图18的可穿戴物品1800可被配置为特别设计成围绕用户的膝穿戴的关节监测套。然而，应当理解，根据其他非限制性方面，关节监测套1800可替代地设计成围绕用户的任何关节(例如，膝、肘、肩、腕、踝、髋等)和/或附肢(例如，手臂、腿、手指、脚趾、颈部、背部等)穿戴。

根据图18的非限制性方面，可穿戴物品1800可包括定位在可穿戴物品1800的髌骨部分1812下方的另一柔性电路1802。根据图18的非限制性方面，柔性电路1802可以包括更加集成的架构，类似于图13的柔性电路1300。例如，图18的柔性电路1802可以包括由可变形导体形成并且被配置为用作应变传感器、压力传感器1820、温度传感器1818和IMU 1806的多个迹线1804，全部安装到相同的柔性介质1801或基底。根据图18的非限制性方面，集成柔性电路1802可以电耦接到处理器1808，尽管根据其他非限制性方面，处理器1808也可以集成到柔性介质1801上，类似于图13的处理器1306。

进一步参考图18的非限制性方面，关节监测套1800还可以包括类似于图13的串行通信总线1310(例如，I2C协议等)的总线架构1810，总线架构1810可以由可变形导体形成并且集成在关节监测套1800内，并且可以将集成柔性电路1802电耦接到位于关节监测套1800上其他地方的其他传感器、电路和/或电极，例如应变感测电路1816。

现在参照图19，根据本公开的至少一个非限制性方面描绘了被配置为监测和表征用户的运动的另一种可穿戴物品1900。类似于图15-18的可穿戴物品1500、1600、1800，图18的可穿戴物品1800可以被配置为被特别设计成围绕用户的膝穿戴的关节监测套。然而，应当理解，根据其他非限制性方面，关节监测套1900可替代地设计成围绕用户的任何关节(例如，膝、肘、肩、腕、踝、髋等)和/或附肢(例如，手臂、腿、手指、脚趾、颈部、背部等)穿戴。

根据图19的非限制性方面，关节监测套1900可包括第一部分1902和第二部分1904，其可具有不同的材料特性以促进或抑制集成电路1906、1908的柔性和/或增强用户的舒适度，如前所述。例如，根据一些非限制性方面，容纳传感器和/或电路1906、1908的部分1902可以比周围部分1904更柔性，周围部分1904可以容纳各种辅助的非感测电路。如先前所讨论的，传感器和/或电路1906、1908可以被特别配置为生成可以与用户的运动相关的电参数，并且因此，可能更期望促进那些部件的灵活性。因此，周围部分1904可以被加强以抑制其中的辅助电路的弯曲。

仍然参见图19，关节监测套1900可以包括被配置为定位在膝关节上方用户大腿上的第一电路1906和被配置为定位在膝关节下方用户的小腿或上小腿肚的第二电路1908。第一电路1906和第二电路1908都可以包括类似于图13的柔性电路1300的IMU岛1308的IMU。髌骨监测电路(未示出)可以集成在关节监测套1900的第一部分1902内并且可以生成电参数(例如，应变数据)，该电参数可以与由第一电路1906和第二电路1908的IMU生成的IMU数据相关。因此，髌骨监测电路(未示出)可以校准IMU 1616、1618，从而减轻漂移并提高关节监测套1600的整体准确度。根据一些非限制性方面，根据图22的方法2200可以执行由电极、传感器、柔性电路和/或IMU的任意组合生成的数据的校准，如本文进一步详细讨论的。

另外，关节监测套可包括指示器，该指示器包括一个或更多个LED和/或多个按钮1910，其可耦接到集成在关节监测套1900内的内部柔性应变感测电路。这样，LED 1910可以响应于由电耦接的内部柔性应变感测电路生成的电参数而被点亮。如将参照图21A-C进一步详细讨论的，LED(以及由指示器通过其他装置生成的其他标记)可以向用户提供关于他们在戴着关节监测套1900时的运动的实时反馈。根据一些非限制性方面，可变形导体可用于制造电容式用户输入按钮1910，其集成到关节监测套1900的材料中，使得触摸指定区域中的支架的外表面可以循环支架的功能以在LCD阵列1910上显示不同的传感器输出。此外，电容式输入元件可用于将显示器上显示的反馈归零或记录到存储器中以供以后检索。最终用户可以使用这些按钮来记录用户感到不舒服的位置或导致疼痛的活动，例如通过向集成到关节监测套1900的控制电路中的板载存储器记录的数据添加标志或标签。

进一步参考图19，关节监测套1900的柔性和/或可拉伸性质，以及具体地由形成迹线的可变形导体提供的柔性可以使得能够生成电参数，这些电参数可以与和用户的身体运动相关联的物理参数相关。例如，当用户戴上关节监测套1900并移动他们的腿时，由此产生的对安装到和/或集成在关节监测套1900的部分1902、1904内的迹线、传感器、柔性电路、电极和/或其他部件的物理干扰，可以随后改变由迹线和/或其他电气部件生成的电参数(例如，电感、电阻、电压降、电容和电磁场等)。生成的电参数可以彼此相关和/或与基线数据相关，以监测和/或表征用户在戴着关节监测套1900时腿部的运动。由关节监测套1900产生的电参数(例如，电感、电阻、电压降、电容和电磁场等)可以与和关节监测套1900相关联的物理参数(例如，应变、应力、压力、尺寸等)相关，因此可以用于监测用户腿部的运动和/或对用户腿部的运动建模。具体来说，相关物理参数中的差异可用于在虚拟环境中对用户的腿部进行建模。

现在参照图20A-D，根据本公开的至少一个非限制性方面描绘了被配置为监测用户的运动(包括所监测的运动的对应表征2004)的可穿戴物品2000。例如，描绘了在实际环境2002中被配置为关节监测套的可穿戴物品2000。根据图20A-D的非限制性方面，关节监测套2000可以包括被配置为跨用户的膝放置的应变传感器的柔性电路2001。然而，根据其他非限制性方面，关节监测套2000还可包括任何数量的电极、IMU、压力传感器和/或温度传感器，如本文所述。

另外，图20A-D还描绘了虚拟环境2004中的关节监测套2000的生成模型2006。如前所述，柔性电路2001可以生成电参数，并且当用户移动他们的腿时柔性电路2001变形，并且电参数可用于基于相关性生成关节监测套2000的高度准确的模型2006，如图22和图24的方法2200、2400中所描述的。模型2006可以连同各种微件2008、2010、2012一起呈现在与处理器(例如，图1的处理器114、图13的处理器1306、图18的处理器1808、远程处理器等)可通信地耦接的显示器上。例如，第一微件2012可以呈现与用户的关节和/或附肢的当前状况相关联的实时运动数据。例如，根据图20A的非限制性方面，用户的腿在关节监测套2000内弯曲。因此，第一微件2012显示29.9度的当前髋部角度和67.3度的当前膝部角度。第二微件2008和第三微件2010是历史运动数据图表，因此，由于监测和表征刚刚开始，第二微件2008和第三微件2010专门反映当前的髋部角度和膝部角度。另外，所生成的用户腿部模型2006反映了在髋部角度为29.9度和膝部角度为67.3度的情况下用户腿部在关节监测套2000内的实时位置。

现在参考图20B，用户在实际环境中已经在关节监测套2000内伸展了他们的腿。因此，第一微件2012指示用户的当前髋部角度是27.2度并且当前膝部角度是9.9度，并且模型2006已经被更新以准确地反映用户腿部在虚拟环境2004中的关节监测套2000内的实时位置。此外，第二微件2008和第三微件2010已被更新以反映由关节监测套2000监测和表征的历史运动数据的变化。在图20C中，用户再次将他们的膝弯曲至髋部角度33.6度和膝部角度63.2度。在虚拟环境中，模型2006和第一微件2012已被相应地更新以反映用户的腿在关节监测套2000内的实时位置。另外，第二微件2008和第三微件2010已被更新以在历史图表上记录实时位置数据。

根据图20D，用户已经继续图20A-20C的髋部弯曲几次，如通过第二微件2008和第三微件2010所示。除了生成的表征在实际环境中在关节监测套内的用户腿的实时位置的模型2006之外，第二微件2008和第三微件2010已被更新以反映显著高分辨率的正弦型曲线，其示出了可以监测关节监测套2000内的用户运动的准确度。因此，应当理解，如何能够实现如本文所公开的将柔性电路、传感器和/或电子部件的各种组合集成到可穿戴物品中以生成用户运动的高准确度模型。这可以带来很多好处。例如，根据一些非限制性方面，医生可以远程监测患者的康复情况，从而增加获得高质量医疗保健的机会。根据其他非限制性方面，图20A-D的模型2006可以用于虚拟现实游戏和/或其他应用，包括改进的虚拟实境应用。根据一些非限制性方面，模型2006和/或微件2008、2010、2012可以显示在移动计算设备上。

现在参考图21A-C，根据本公开的至少一个非限制性方面描绘了指示器2100在可穿戴物品2101上的使用。根据图21A-C的非限制性方面，指示器2100可以包括多个LED 2102并且可以电耦接到被配置为应变计的柔性电路2104。可以响应于由柔性电路2104生成的电参数(例如，电感、电阻、电压降、电容和电磁场等)来点亮特定数量的LED 2102，其中电参数与柔性电路2104的物理参数(例如，由于电路的弯曲而施加的应变)相关。根据一些非限制性方面，指示器2100可以包括处理器(内部的)，该处理器被编程为响应于由柔性电路2104由于其物理状况(例如，通过用户弯曲施加的应变)而产生的特定电参数来点亮特定数量的LED 2102。

例如，根据图21A的非限制性方面，柔性电路2104没有受到很大的应变，因此，多个LED中仅单个LED 2102被点亮。然而，在图21B中，稍大的应变被施加到柔性电路2104，因此，多个LED中的四个LED 2102被点亮。根据图21C，响应于由柔性电路2104生成的与施加到柔性电路2104的最大应变量相关的电参数，多个LED中的最大数量的LED 2102被点亮。根据一些非限制性方面，指示器2100还可以包括更复杂的显示器、触觉传感器和/或变换器，其被配置为提供与用户在戴着关节监测套2101时的运动相关联的更复杂的视觉标记、触觉反馈和/或声音警报。因此，指示器2100可以向用户提供关于他们的进展和运动范围的反馈。换言之，根据一些非限制性方面，板载指示器2100还可用于在康复期间引导患者进行运动练习的范围。

现在参照图22，根据本公开的至少一个非限制性方面描绘了校准应变计(例如，图13的应变计1312)数据和IMU(例如，图13的IMU 1308)数据的方法2200。根据图22的非限制性方面，方法2200可以包括初始化2202系统，该系统包括柔性电路(例如，图13、14A和14B的柔性电路1300、1400)和IMU(例如，图13的IMU 1308)，然后开始2204IMU的校准序列。随后，方法2200需要记录2206来自柔性电路的应变数据以及记录2208来自IMU的IMU数据。

应当理解，记录2206应变数据和记录2208IMU数据的步骤可以互换，并且根据一些非限制性方面，方法2200可以用于将应变数据校准为IMU数据，而不是将IMU数据校准为应变数据。换句话说，校准方法2200是双向的。这在使用替代导体(例如，银墨水等)来形成应变感测柔性电路的非限制性方面特别有用。由于使用替代导体的电路可能会出现磁滞现象，并且因此在经历多次变形循环后返回到松弛状态时，该电路可能会出现电气特性的可测量的变化，因此可能需要将应变数据校准为IMU数据，以考虑“应变蠕变”。

一旦记录了期望的样本大小，方法2200包括将所记录的应变数据与所记录的IMU数据相关2210并且基于至少部分地基于该相关性推断的IMU的空间位置来计算2212漂移。因此，方法2200包括至少部分地基于所计算的漂移来输出2216校正的IMU相关信息。然而，根据一些非限制性方面，方法2200还可包括基于从柔性电路记录的应变数据而单独输出2214应变相关信息。

换句话说，测量的应变可以具有多个角度的校准，并且可以推断校准点之间的角度(例如，通过假设线性应变)，这对于基于金属凝胶导体的应变传感器和可穿戴物品覆盖的身体构件的运动的生物力学来说，通常是准确的。IMU的添加增加了角度的共生测量。应变传感器可以经由图22的方法2200来使用来校准或“重新归位”来自IMU的数据。此外，IMU还可以告知将用于添加到应变传感器的运动，例如关节处的旋转或超出应变传感器的设定点的超伸展运动。

另外，如先前所讨论的，可以实现使用定位在与关节相对的不同肢体上的两个IMU来推断关节运动和肢体的角度位置，但是已经发现由于IMU提供的数据中的“漂移”，在长期使用期间缺乏可靠性。随着时间的推移，漂移可能会导致数据集不可信，因为IMU之间的推断位置和空间关系不再处于其在穿戴者身体上的实际位置的可接受容差范围内。因此，尝试了解肢体和关节运动或依赖IMU对提供的数据来远程监测关节的健康状况或远程进行物理治疗和训练以恢复关节是不可能的。

然而，通过添加应变传感器和图2的方法2200，本文公开的可穿戴物品不仅可以提供与关节位置和运动相关的数据，而且还用于重新归位IMU的空间位置以生成更可靠的数据或延长使用期限。可能有必要利用配备有这种传感器配置的套的每个穿戴者的校准程序来对相关应变和IMU推断的空间位置数据进行基准测试。这可以通过穿戴者将其包含在套中的肢体或身体构件移动到各种不同的位置并记录IMU推断的空间位置数据与测量的应变来执行。因此，应变测量可用于锚定和校正由在一些方面集成到套的处理器(例如，微控制单元(“MCU”)等)计算的IMU的推断空间位置。

通常，用应变传感器校准IMU是不可能的，因为应变传感器传统上仅能够测量非常小的应变，微米量级。如此小的应变可能小于IMU推断的空间坐标的漂移。然而，由可变形导体(例如金属凝胶)制成的应变传感器可以测量厘米和分米数量级的应变，甚至可以测量更大的应变，具体取决于传感器的尺寸和用于制造传感器的基底的弹性。因此，使用应变传感器来确定由IMU推断的空间位置漂移的校正因子对于可穿戴电子设备具有相当大的价值，其中由于身体部位的相对运动而引起的IMU平移导致可穿戴设备被用户的身体大幅度拉伸。显著拉伸可以定义为3毫米或更多毫米的线性拉伸。在一些应用中，它可以被定义为小至约1毫米。在其他示例中，它可以被定义为5或10毫米，或者甚至更多，这取决于套的使用情况。

上面公开的原理可以应用于装配有单个IMU的套，其可以为穿戴者的关节的任一侧上的一个肢体、手指或其他身体构件提供基本相似的运动信息。另一肢体的位置可以从应变数据推断出来。将支架与智能手机配对可能会很有用，该智能手机可以运行专用应用程序以提供额外的功能，例如记录语音备忘录的能力，例如，在记录不适位置或疼痛活动时，物理治疗师或其他医疗专业人员可能会在稍后进行审查。此外，数据可以无线地流式传输到云存储或由远程位置的个人实时监测，例如用于提供治疗指导或建议、练习、训练或损伤诊断。

现在参考图23，根据本公开的至少一个非限制性方面描绘了生成与电参数相关联的信号并将这些电参数与本文所公开的可穿戴物品的用户的物理运动相关的方法2400。根据图23的非限制性方面，方法2400可包括在戴着本文所公开的物品之一时执行第一运动2402。在执行2402第一运动时，柔性电路之一可以经由本文公开的任何迹线配置和/或电气特征，生成与第一运动相关联的第一电参数(例如，电感、电阻、电压降、电容和电磁场等)。可以经由相机或能够生成2406与第一运动相关联的运动捕捉数据的任何其他设备来监视第一运动。一旦生成了与第一运动相关联的电参数和运动捕捉数据，就可以将与第一运动相关联的电参数与和第一运动相关联的运动捕捉数据相关2408。可以存储相关性，使得当重复第一运动2410时，可通信地耦接到所公开的物品的处理器将接收其可以确定与第一电参数相关联的一个或更多个信号。因此，处理器可以基于所存储的相关性来生成2412第一运动的虚拟复制。

然而，图23中所示的步骤不是本公开所设想的方法2400的排他性步骤。例如，根据一些非限制性方面，方法2400还可以包括生成基线电参数并复制多个运动的步骤，使得可以使用本文公开的物品虚拟地复制整个运动范围。根据一些非限制性方面，该方法可以包括将电参数与物品及其电路的物理参数(例如，应变、应力、压力、尺寸等)相关的中间步骤。在一些非限制性方面，可以将电参数与物理参数相关来代替将电参数与运动捕捉数据相关。此外，该方法可以包括接收和处理来自与物品耦接的一个或更多个压力传感器的输入，以及基于从一个或更多个压力传感器接收的信号虚拟地重新创建物品的用户和真实环境中的物体之间的交互。

由于在不脱离本发明构思的情况下可以在布置和细节上修改本专利公开的发明原理，因此这样的改变和修改被认为落入所附权利要求的范围内。使用诸如第一和第二之类的术语是为了区分不同的部件，并且不一定暗示存在多于一个部件。

本文所述的物品中包含的导电组合物(例如导电凝胶)可例如具有糊状或凝胶稠度，其可通过利用当将氧化镓混合到共晶镓合金中时氧化镓可以赋予组合物的结构等来产生。当混合到共晶镓合金中时，氧化镓可以形成本文进一步描述的微米或纳米结构，该结构能够改变共晶镓合金的to材料性质。

如本文所用，术语“共晶”通常是指具有最低熔点的组合物的两个或更多个相的混合物，并且其中各相在该温度下同时从熔融溶液中结晶。获得共晶的相的比例由相图上的共晶点来确定。共晶合金的特征之一是其熔点尖锐。

在一些非限制性方面，可变形导电材料的特性和/或围绕可变形导电材料的图案的层的特性可以被调整和/或优化以确保可变形导电材料的图案在周围层一体化时愈合。例如，可变形导电材料可被优化为具有这样的粘度，使得可变形导电材料能够在层一体化时愈合，但不会使得可变形导电材料过度变形并且不能实现预期图案。作为另一个示例，可以优化可变形导电材料的粘合特性和/或粘度，使得其在移除可移除模板50时保留在基底层上，但不粘附到模板的通道504、506，从而将可变形导电材料从基底层剥离。在一些方面，当在高剪切下(例如，运动中)时，可变形导电材料的粘度可以在约10帕斯卡秒(Pa*s)和500Pa*s的范围内，例如在50Pa*s和300Pa*s的范围内，和/或可以是约50Pa*s、约60Pa*s、约70Pa*s、约80Pa*s、约90Pa*s、约100Pa*s，约110Pa*s、约120Pa*s、约130Pa*s、约140Pa*s、约150Pa*s、约160Pa*s、约170Pa*s、约180Pa*s、约190Pa*s，或约200Pa*s。在一些方面，当在低剪切下(例如，静止时)时，可变形导电材料的粘度可以在1,000,000Pa*s和40,000,000Pa*s的范围内和/或可以为约10,000,000Pa*s、约20,000,000Pa*s、约30,000,000Pa*s或约40,000,000Pa*s。根据一些非限制性方面，微/纳米结构可以包括形成交联结构的氧化物片，这可以通过以将空气带入混合物中的方式混合或通过在表面引起空化的超声处理将空气吸到混合物中以使得在交联结构中形成氧化物来实现。

本文所述的导电组合物可具有任何合适的电导率，例如从约2×105S/m至约8×105S/m的电导率。

本文所述的导电组合物可具有任何合适的熔点，例如从约-20℃至约10℃、约-10℃至约5℃、约-5℃至约5℃或约-5℃至约0℃的熔点。

导电组合物可包含共晶镓合金和氧化镓的混合物，其中共晶镓合金和氧化镓的混合物具有约59.9％至约99.9％之间的共晶镓合金的重量百分比(wt％)，例如约67％与约90％之间，以及在约0.1％与约2.0％之间的氧化镓的wt％，例如约0.2％与约1％之间。例如，导电组合物可具有约60％、约61％、约62％、约63％、约64％、约65％、约66％、约67％、约68％、约69％、约70％、约71％、约72％、约73％、约74％、约75％、约76％、约77％、约78％、约79％、约80％、约81％、约82％、约83％、约84％、约85％、约86％、约87％、约88％、约89％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或更高(例如约99.9％)的共晶镓合金，以及约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％、约0.9％、约1.0％、约1.1％、约1.2％、约1.3％、约1.4％、约1.5％、约1.6％、约1.7％、约1.8％、约1.9％和约2.0％的氧化镓。

共晶镓合金可以包括任何元素比例的镓-铟或镓-铟-锡。例如，共晶镓合金包括镓和铟。导电组合物可在镓-铟合金中具有约40％至约95％之间的任何合适的镓重量百分比，例如约40％、约41％、约42％、约43％、约44％、约45％、约46％、约47％、约48％、约49％、约50％、约51％、约52％、约53％、约54％、约55％、约56％、约57％、约58％、约59％、约60％、约61％、约62％、约63％、约64％、约65％、约66％、约67％、约68％、约69％、约70％、约71％、约72％、约73％、约74％、约75％、约76％、约77％、约78％、约79％、约80％、约81％、约82％、约83％、约84％、约85％、约86％、约87％、约88％、约89％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％，或约95％。

导电组合物可在镓-铟合金中具有约5％与约60％之间的铟重量百分比，例如约5％、约6％、约7％、约8％、约9％、约10％、约11％、约12％、约13％、约14％、约15％、约16％、约17％、约18％、约19％、约20％、约21％、约22％、约23％、约24％、约25％、约26％、约27％、约28％、约29％、约30％、约31％、约32％、约33％、约34％、约35％、约36％、约37％、约38％、约39％、约40％、约41％、约42％、约43％、约44％、约45％、约46％、约47％、约48％、约49％、约50％、约51％、约52％、约53％、约54％、约55％、约56％、约57％、约58％、约59％，或约60％。

共晶镓合金可以包括镓和锡。例如，导电组合物可在合金中具有约0.001％至约50％之间的锡重量百分比，例如约0.001％、约0.005％、约0.01％、约0.05％、约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％、约0.9％、约1％、约1.5％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％、约10％、约11％、约12％、约13％、约14％、约15％、约16％、约17％、约18％、约19％、约20％、约21％、约22％、约23％、约24％、约25％、约26％、约27％、约28％、约29％、约30％、约31％、约32％、约33％、约34％、约35％、约36％、约37％、约38％、约39％、约40％、约41％、约42％、约43％、约44％、约45％、约46％、约47％、约48％、约49％，或约50％。

导电组合物可包含与共晶镓合金和氧化镓混合的一种或更多种微米颗粒或亚微米级颗粒。颗粒可悬浮在共晶镓合金或镓内，或者涂覆有共晶镓合金或镓并封装在氧化镓中，或者不以先前的方式涂覆在共晶镓合金内。微米或亚微米级颗粒的尺寸范围可以从纳米到微米，并且可以悬浮在镓、镓-铟合金或镓-铟-锡合金中。颗粒与合金的比例可以变化并且可以改变导电组合物的流动性质。微米结构和纳米结构可以通过超声处理或其他合适的方式混合在导电组合物内。导电组合物可包括共晶镓合金/氧化镓混合物内的微米结构和纳米结构的胶体悬浮液。

导电组合物还可包括分散在组合物内的一种或更多种微米颗粒或亚微米级颗粒。这可以以任何合适的方式实现，包括通过将颗粒悬浮在导电组合物内，或者具体地悬浮在共晶镓合金流体内，所述颗粒或者涂覆有共晶镓合金或镓并封装在氧化镓中，或者没有以先前的方式涂覆。这些颗粒的尺寸范围从纳米到微米，并且可以悬浮在镓、镓-铟合金或镓-铟-锡合金中。颗粒与合金的比率可以变化，以便尤其改变合金和导电组合物中的至少一种的流体性质。此外，向胶体悬浮液或共晶镓合金中添加任何辅助材料，以增强或改变其物理、电或热性能等。共晶镓合金和导电组合物中的至少一种内的微米结构和纳米结构的分布可以通过任何合适的方式实现，包括超声处理或不添加颗粒的其他机械方式。在某些方面，将一种或更多种微米颗粒或亚微米颗粒与共晶镓合金和导电组合物中的至少一种混合，其中微米颗粒的wt％为约0.001％至约40.0％，例如约0.001％、约0.005％、约0.01％、约0.05％、约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％，约0.9％、约1％、约1.5％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％、约10％、约11％、约12％、约13％、约14％、约15％、约16％、约17％、约18％、约19％、约20％、约21％、约22％、约23％、约24％、约25％、约26％、约27％、约28％、约29％、约30％、约31％、约32％、约33％、约34％、约35％、约36％、约37％、约38％、约39％，或约40。

一种或更多种微米或亚微米颗粒可由任何合适的材料制成，包括钠玻璃、二氧化硅、硼硅酸盐玻璃、石英、氧化铜、镀银铜、非氧化铜、钨、过饱和锡颗粒、玻璃、石墨、镀银的铜(例如镀银铜球和镀银的铜片)、铜片、或铜球、或其组合，或可以被共晶镓合金和导电组合物中的至少一种润湿的任何其他材料。一种或更多种微米颗粒或亚微米级颗粒可具有任何合适的形状，包括球状体、棒状、管状、薄片、板状、立方体、棱柱状、锥状、笼状和树枝状聚合物的形状。一种或更多种微米颗粒或亚微米级颗粒可具有任何合适的尺寸，包括约0.5微米至约60微米的尺寸范围，例如约0.5微米、约0.6微米、约0.7微米、约0.8微米、约0.9微米、约1微米、约1.5微米、约2微米、约3微米、约4微米、约5微米、约6微米、约7微米、约8微米、约9微米、约10微米、约11微米、约12微米、约13微米、约14微米、约15微米、约16微米、约17微米、约18微米、约19微米、约20微米、约21微米、约22微米、约23微米、约24微米、约25微米、约26微米、约27微米、约28微米、约29微米、约30微米、约31微米、约32微米、约33微米、约34微米、约35微米、约36微米、约37微米、约38微米、约39微米、约40微米、约41微米、约42微米、约43微米、约44微米、约45微米、约46微米、约47微米、约48微米、约49微米、约50微米、约51微米、约52微米、约53微米、约54微米、约55微米、约56微米、约57微米、约58微米、约59微米，或约60微米。

本文所述的导电组合物可以通过任何合适的方法制备，包括一种方法，该方法包括通过表面氧化物/合金界面的剪切混合将在共晶镓合金的表面上形成的表面氧化物混合到共晶镓合金的本体中。这些组合物的剪切混合可以在表面氧化物中诱导交联的微观结构；从而形成传导剪切稀化的凝胶组合物。微结构的胶体悬浮液可以在共晶镓合金/氧化镓混合物内形成，例如作为氧化镓颗粒和/或片材。

表面氧化物可以以任何合适的比例混合，例如以约59.9％(按重量计)至约99.9％共晶镓合金与约0.1％(按重量计)至约2.0％氧化镓的比例。例如，与氧化镓混合的镓合金的重量百分比为约60％、61％、约62％、约63％、约64％、约65％、约66％、约67％、约68％、约69％、约70％、约71％、约72％、约73％、约74％、约75％、约76％、约77％、约78％、约79％、约80％、约81％、约82％、约83％、约84％、约85％、约86％、约87％、约88％、约89％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或更大，例如约99.9％共晶镓合金，而氧化镓的重量百分比为约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％、约0.9％、约1.0％、约1.1％、约1.2％、约1.3％、约1.4％、约1.5％、约1.6％、约1.7％、约1.8％、约1.9％和约2.0％氧化镓。在各方面中，共晶镓合金可以包括任意比例的所列举元素的镓-铟或镓-铟-锡。例如，共晶镓合金可以包括镓和铟。

镓-铟合金中镓的重量百分比可以在约40％与约95％之间，例如约40％、约41％、约42％、约43％、约44％、约45％、约46％、约47％、约48％、约49％、约50％、约51％、约52％、约53％、约54％、约55％、约56％、约57％、约58％、约59％、约60％、约61％、约62％、约63％、约64％、约65％、约66％、约67％、约68％、约69％、约70％、约71％、约72％、约73％、约74％、约75％、约76％、约77％、约78％、约79％、约80％、约81％、约82％、约83％、约84％、约85％、约86％、约87％、约88％、约89％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％，或约95％。

可替代地或另外，镓-铟合金中铟的重量百分比可以在约5％与约60％之间，例如约5％、约6％、约7％、约8％、约9％、约10％、约11％、约12％、约13％、约14％、约15％、约16％、约17％、约18％、约19％、约20％、约21％、约22％、约23％、约24％、约25％、约26％、约27％、约28％、约29％、约30％、约31％、约32％、约33％、约34％、约35％、约36％、约37％、约38％、约39％、约40％、约41％、约42％、约43％、约44％、约45％、约46％、约47％、约48％、约49％、约50％、约51％、约52％、约53％、约54％、约55％、约56％、约57％、约58％、约59％，或约60％。

共晶镓合金可以包括镓、铟和锡。镓-铟-锡合金中锡的重量百分比可以为约0.001％至约50％之间，例如约0.001％、约0.005％、约0.01％、约0.05％、约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％、约0.9％、约1％、约1.4％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％、约10％、约11％、约12％、约13％、约14％、约15％、约16％、约17％、约18％、约19％、约20％、约21％、约22％、约23％、约24％、约25％、约26％、约27％、约28％、约29％、约30％、约31％、约32％、约33％、约34％、约35％、约36％、约37％、约38％、约39％、约40％、约41％、约42％、约43％、约44％、约45％、约46％、约47％、约48％、约49％，或约50％。

镓-铟-锡合金中镓的重量百分比可以在约40％至约95％之间,例如约40％、约41％、约42％、约43％、约44％、约45％、约46％、约47％、约48％、约49％、约50％、约51％、约52％、约53％、约54％、约55％、约56％、约57％、约58％、约59％、约60％、约61％、约62％、约63％、约64％、约65％、约66％、约67％、约68％、约69％、约70％、约71％、约72％、约73％、约74％、约75％、约76％、约77％、约78％、约79％、约80％、约81％、约82％、约83％、约84％、约85％、约86％、约87％、约88％、约89％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％，或约95％。

或者或另外，镓-铟-锡合金中铟的重量百分比可在约5％至约60％之间，例如约5％、约6％、约7％、约8％、约9％、约10％、约11％、约12％、约13％、约14％、约15％、约16％、约17％、约18％、约19％、约20％、约21％、约22％、约23％、约24％、约25％、约26％、约27％、约28％、约29％、约30％、约31％、约32％、约33％、约34％、约35％、约36％、约37％、约38％、约39％、约40％、约41％、约42％、约43％、约44％、约45％、约46％、约47％、约48％、约49％、约50％、约51％、约52％、约53％、约54％、约55％、约56％、约57％、约58％、约59％，或约60％。

一种或更多种微米颗粒或亚微米级颗粒可与共晶镓合金和氧化镓混合。例如，一种或更多种微米颗粒或亚微米颗粒可以与混合物共混，其中微米颗粒在组合物中的wt％为约0.001％至约40.0％之间，例如约0.001％、约0.005％、约0.01％、约0.05％、约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％，约0.9％、约1％、约1.5％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约9％、约10％、约11％、约12％、约13％、约14％、约15％、约16％、约17％、约18％、约19％、约20％、约21％、约22％、约23％、约24％、约25％、约26％、约27％、约28％、约29％、约30％、约31％、约32％、约33％、约34％、约35％、约36％、约37％、约38％、约39％，或约40。在一些方面，颗粒可以是钠玻璃、二氧化硅、硼硅酸盐玻璃、石英、氧化铜、镀银铜、非氧化铜、钨、过饱和锡颗粒、玻璃、石墨、镀银铜(例如镀银铜球和镀银铜片)、铜片或铜球或其组合，或可以被镓润湿的任何其他材料。在一些方面，一种或更多种微米颗粒或亚微米级颗粒的形状为球状体、棒状、管状、薄片、板状、立方体、棱柱状、锥状、笼状和树枝状聚合物。在某些方面，一种或更多种微米颗粒或亚微米级颗粒的尺寸范围为约0.5微米至约60微米，例如约0.5微米、约0.6微米、约0.7微米、约0.8微米、约0.9微米、约1微米、约1.5微米、约2微米、约3微米、约4微米、约5微米、约6微米、约7微米、约8微米、约9微米、约10微米、约11微米、约12微米、约13微米、约14微米、约15微米、约16微米、约17微米、约18微米、约19微米、约20微米、约21微米、约22微米、约23微米、约24微米、约25微米、约26微米、约27微米、约28微米、约29微米、约30微米、约31微米、约32微米、约33微米、约34微米、约35微米、约36微米、约37微米、约38微米、约39微米、约40微米、约41微米、约42微米、约43微米、约44微米、约45微米、约46微米、约47微米、约48微米、约49微米、约50微米、约51微米、约52微米、约53微米、约54微米、约55微米、约56微米、约57微米、约58微米、约59微米，或约60微米。

本说明书的一些部分以对机器存储器(例如，计算机存储器)内存储为比特位或二进制数字信号的数据的操作的算法或符号表示形式来呈现。这些算法或符号表示是数据处理领域的普通技术人员用来向本领域其他技术人员传达其工作实质的技术的示例。如本文所使用的，“算法”是导致期望结果的自洽操作序列或类似处理。在这种情况下，算法和操作涉及物理量的物理操纵。通常但不一定，这些量可以采用能够由机器存储、访问、传输、组合、比较或以其他方式操纵的电、磁或光信号的形式。有时，主要出于通用的原因，使用诸如“数据”、“内容”、“比特位”、“值”、“元素”、“符号”、“字符”、“术语”、“数字”、“数词”等词语来指代此类信号是很方便的。然而，这些词仅仅是方便的标签并且与适当的物理量相关联。

除非另外具体说明，否则本文中使用诸如“处理”、“估算”、“计算”、“确定”、“呈现”、“显示”等词语的讨论可以指代机器(例如，计算机)的动作或过程，其在一个或多个存储器(例如，易失性存储器、非易失性存储器或其任何合适的组合)、寄存器或接收、存储、传输或显示信息的其他机器部件内操作或转换表示为物理(例如，电子、磁或光)量的数据。此外，除非另外具体说明，否则本文中使用的术语“一(a)”或“一个(an)”如专利文献中常见的那样包括一个或多于一个实例。最后，如本文所使用的，连词“或”是指非排他性的“或”，除非另外具体说明。

本文描述的主题的各个方面在以下编号的条款中阐述：

条款1：一种被配置为监测和表征用户运动的系统，该系统包括：可穿戴物品，包括：包括弹性材料的管状体；柔性电路，包括流体相导体，柔性电路被配置为生成第一信号；以及惯性测量单元(“IMU”)，其耦接到弹性材料，其中IMU被配置为生成第二信号；以及可通信地耦接到柔性电路和IMU的处理器。

条款2:根据条款1所述的系统，其中所述处理器被配置为：接收来自柔性电路的第一信号和来自IMU的第二信号；基于第一信号确定与柔性电路相关联的第一电参数；基于第二信号确定与IMU相关联的第二电参数；将第一电参数与和柔性电路相关联的第一物理参数相关，以及将第二电参数与和IMU相关联的第二物理参数相关；以及基于相关性生成可穿戴物品的模型。

条款3:根据条款1或2中任一项所述的系统，其中所述处理器还被配置为：接收来自柔性电路的第一信号和接收来自IMU的第二信号；基于第一信号确定与柔性电路相关联的第一电参数；基于第二信号确定与IMU相关联的第二电参数；将与柔性电路相关联的第一电参数与和IMU相关联的第二电参数相关；基于与柔性电路相关联的第一电参数和与IMU相关联的第二电参数的相关性来修改与IMU相关联的第二物理参数；以及基于修改更新可穿戴物品的模型。

条款4:根据条款1-3中任一项所述的系统，其中处理器经由包括流体相导体的多个导电迹线可通信地耦接到柔性电路和IMU。

条款5:根据条款1-4中任一项所述的系统，其中可穿戴物品还包括无线发射器，并且其中处理器经由无线发射器可通信地耦接到柔性电路和IMU。

条款6:根据条款1-5中任一项所述的系统，其中所述可穿戴物品还包括压力传感器，所述压力传感器包括流体相导体。

条款7:根据条款1-6中任一项所述的系统，其中压力传感器的流体相导体被配置作为感应压力传感器。

条款8:根据条款1-7中任一项所述的系统，其中可穿戴物品还包括温度传感器。

条款9:根据条款1-8中任一项所述的系统，进一步包括耦接到弹性材料的第二IMU，并且其中柔性电路布置在IMU和第二IMU之间。

条款10:根据条款1-9中任一项所述的系统，其中可穿戴物品被配置为关节监测套，该关节监测套被配置为穿戴在用户的膝上。

条款11:根据条款1-10中任一项所述的系统，其中，当用户穿戴关节监测套时，IMU围绕用户的膝定位，第二IMU定位在用户的膝下方，并且柔性电路被配置为横过用户的膝。

条款12:根据条款1-11中任一项所述的系统，还包括经由包括流体相导体的多个导电迹线电耦接到柔性电路的指示器，其中指示器包括多个发光二极管(“LED”)，并且其中指示器被配置为响应于柔性电路的弯曲而点亮多个LED中的多个LED。

条款13:一种被配置为监测用户的运动的可穿戴物品，该可穿戴物品包括：包括弹性材料的管状体；柔性电路，包括流体相导体，柔性电路被配置为生成第一信号；以及惯性测量单元(“IMU”)，耦接到弹性材料，其中IMU被配置为生成第二信号；以及其中柔性电路和IMU经由包括流体相导体的多个导电迹线可通信地耦接到处理器。

条款14:根据条款13所述的可穿戴物品，其中处理器耦接到弹性材料，并且其中柔性电路和IMU经由包括流体相导体的多个导电迹线可通信地耦接到处理器。

条款15：根据条款13或14中任一项所述的可穿戴物品，其中处理器被配置为：接收来自柔性电路的第一信号以及接收来自IMU的第二信号；基于第一信号确定与柔性电路相关联的第一电参数；基于第二信号确定与IMU相关联的第二电参数；将第一电参数与和柔性电路相关联的第一物理参数相关，以及将第二电参数与和IMU相关联的第二物理参数相关；以及基于相关性生成可穿戴物品的模型。

条款16:根据条款13-15中任一项所述的可穿戴物品，其中可穿戴物品还包括压力传感器，压力传感器包括流体相导体。

条款17:根据条款13-16中任一项所述的可穿戴物品，其中压力传感器的流体相导体被配置作为感应压力传感器。

条款18:根据条款13-17中任一项所述的可穿戴物品，其中可穿戴物品还包括温度传感器，温度传感器包括流体相导体。

条款19:根据条款13-18中任一项所述的可穿戴物品，进一步包括经由包括流体相导体的多个导电迹线电耦接到柔性电路的指示器，其中指示器包括多个发光二极管(“LED”)，并且其中指示器被配置为响应于柔性电路的弯曲而点亮多个LED中的多个LED。

条款20:一种生成由包括多个柔性电路的可穿戴物品的用户执行的物理运动的虚拟表示的方法，该方法包括：在穿戴可穿戴物品的时候执行第一运动；经由多个柔性电路中的第一柔性电路生成与第一运动相关联的第一电参数；通过相机生成与第一运动的执行相关联的运动捕捉数据；经由可通信地耦接到可穿戴物品的处理器将所生成的运动捕捉数据与所生成的第一电参数相关；经由可通信地耦接到处理器的存储器存储相关性；在穿戴可穿戴物品的时候重复第一运动；以及仅基于所存储的所生成的运动捕捉数据与所生成的第一电参数的相关性，经由处理器生成第一运动的虚拟复制。

本文提及的所有专利、专利申请、出版物或其他公开材料均通过引用整体并入本文，就像每个单独的参考文献分别明确通过引用并入一样。据说通过引用并入本文的所有参考文献和任何材料或其部分仅在所并入的材料不与现有定义、陈述或本公开中阐述的其他公开材料相冲突的范围内并入本文。因此，并且在必要的范围内，本文所阐述的公开内容取代通过引用并入本文的任何冲突材料并且在本申请中明确阐述的公开内容受到控制。

已经参考各种示例性和说明性方面描述了本发明。本文描述的方面被理解为提供所公开的发明的各个方面的不同细节的说明性特征；因此，除非另有说明，否则应当理解，在可能的范围内，所公开的方面的一个或更多个特征、元件、部件、组成部分、成分、结构、模块和/或方面可以与所公开的方面的一个或更多个其他特征、元件、部件、组成部分、成分、结构、模块和/或方面组合、分离、互换和/或重新排列，而不脱离所公开的发明的范围。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对任何示例性方面进行各种替换、修改或组合。此外，本领域技术人员在审阅本说明书后将认识到或能够仅使用常规实验来确定本文描述的本发明的各个方面的许多等同物。因此，本发明不受各个方面的描述的限制，而是受权利要求的限制。

本领域技术人员将认识到，一般来说，本文中使用的术语，尤其是所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语通常旨在作为“开放”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，等等)。本领域技术人员还应当理解，如果意图引入特定数量的权利要求叙述，那么将在权利要求中明确地叙述这样的意图，并且在没有这样的叙述的情况下，不存在这样的意图。例如，为了帮助理解，以下所附权利要求可以包含使用介绍性短语“至少一个”和“一个或更多个”来引入权利要求叙述。然而，此类短语的使用不应被解释为暗示通过不定冠词“a(一个)”或“an(一个)”引入权利要求叙述将包含此类引入的权利要求叙述的任何特定权利要求限制为仅包含一个此类叙述的权利要求，即使当同一权利要求包括介绍性短语“一个或更多个”或“至少一个”以及不定冠词例如“a(一个)”或“an(一个)”(例如，“a”和/或“an”通常应解释为表示“至少一个”或“一个或更多个”)；这同样适用于使用定冠词来引入权利要求陈述。

此外，即使明确地叙述了引入的权利要求叙述的具体数量，本领域技术人员将认识到，这种叙述通常应被解释为至少表示所叙述的数量(例如，仅叙述“两个叙述”，在没有其他修饰语的情况下，通常意味着至少两个叙述，或者两个或更多个叙述)。此外，在那些使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的约定的情况下，一般而言，这种构造旨在本领域技术人员将理解的惯例的意义上(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于以下系统：单独具有A，单独具有B，单独具有C，A和B一起，A和C一起，B和C一起，和/或A、B和C一起等)。在那些使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的约定的情况下，一般来说，这样的构造意在本领域技术人员将理解惯例的意义上(例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”将包括但不限于以下系统：单独具有A，单独具有B，单独具有C，A和B一起，A和C一起，B和C一起，和/或A、B和C一起等)。本领域技术人员还应当理解，通常呈现两个或更多个替代术语的分离词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应当被理解为考虑包括术语之一、术语中的任一个或两个术语的可能性，除非上下文另有规定。例如，短语“A或B”通常被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

关于所附权利要求，本领域技术人员将理解其中记载的操作通常可以以任何顺序执行。而且，虽然权利要求叙述是按顺序呈现的，但是应当理解的是，各种操作可以按照所描述的顺序之外的其他顺序来执行，或者可以同时执行。此类替代排序的示例可以包括重叠、交错、中断、重新排序、增量、预备、补充、同时、反向或其他变体排序，除非上下文另有指示。此外，诸如“响应于”、“相关于”或其他过去时态形容词之类的术语通常并不旨在排除此类变体，除非上下文另有规定。

值得注意的是，任何对“一个方面”、“一方面”、“一示例”、“一个示例”等的提及都意味着结合该方面描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个方面中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个方面”、“在一方面”、“在一示例中”和“在一个示例中”不一定都指相同的方面。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或更多个方面以任何合适的方式组合。

如本文所用，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数引用，除非上下文另有明确说明。

本文使用的方向短语，诸如例如但不限于顶、底、左、右、下、上、前、后及其变体，应涉及附图中所示的元件的定向并且不限制权利要求，除非另有明确说明。

除非另有说明，否则本公开中使用的术语“大约”或“约”是指由本领域普通技术人员确定的对于特定值的可接受的误差，这取决于该值如何被测量或确定。在某些方面，术语“大约”或“约”是指在1、2、3或4个标准偏差内。在某些方面，术语“大约”或“约”是指在给定值或范围的50％、200％、105％、100％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％或0.05％之内。

在本说明书中，除非另有说明，否则所有数值参数应理解为在所有情况下都以术语“约”开头和修饰，其中数值参数拥有用于确定参数的数值的基础测量技术的固有可变性特征。至少，并且不试图将等同原则的应用限制于权利要求的范围，本文描述的每个数值参数至少应根据所报告的有效数字的数量并通过应用普通舍入来解释。

本文列举的任何数值范围包括包含在所述范围内的所有子范围。例如，“1至100”的范围包括在所列举的最小值1和所列举的最大值100之间(并且包括)的所有子范围，即，具有等于或大于1的最小值和等于或小于100的最大值。此外，本文列举的所有范围均包括所列举范围的端点。例如，“1至100”的范围包括端点1和100。本说明书中记载的任何最大数值限制旨在包括其中包含的所有更低数值限制，并且本说明书中记载的任何最小数值限制旨在包括其中包含的所有更高的数值限制。因此，申请人保留修改本说明书(包括权利要求书)以明确列举包含在明确列举的范围内的任何子范围的权利。所有这些范围本质上都在本说明书中进行了描述。

本说明书中提及的和/或任何申请数据表中列出的任何专利申请、专利、非专利出版物或其他公开材料均通过引用并入本文，只要所并入的材料与本文不矛盾即可。因此，并且在必要的范围内，本文明确阐述的公开内容取代通过引用并入本文的任何冲突材料。据称通过引用并入本文但与现有定义、陈述或本文阐述的其他公开材料相冲突的任何材料或其部分将仅在所并入的材料与现有公开材料之间不产生冲突的范围内被并入。

术语“包含”(以及任何形式的包含)、“具有”(以及任何形式的具有)、“包括”(以及任何形式的包括)和“含有”(以及任何形式的含有)是开放式连接动词。结果，“包含”、“具有”、“包括”或“含有”一个或更多个元素的系统拥有那些一个或更多个元素，但不限于仅拥有那些一个或更多个元素。同样地，“包含”、“具有”、“包括”或“含有”一个或更多个特征的系统、设备或装置的元件拥有那些一个或更多个特征，但不限于仅拥有那些一个或更多个特征。

用于对逻辑进行编程以执行各种所公开的方面的指令可以存储在系统中的存储器内，例如动态随机存取存储器(DRAM)、高速缓存、闪存或其他存储装置。此外，指令可以经由网络或通过其他计算机可读介质来分发。因此，机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储或传输信息的任何机制，但不限于软盘、光盘、压缩盘、只读存储器(CD-ROM)和磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁卡或光卡、闪存或有形的机器可读存储器，用于通过电、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)在互联网上传输信息。因此，非暂时性计算机可读介质包括适合于以机器(例如，计算机)可读的形式存储或传输电子指令或信息的任何类型的有形机器可读介质。

如本文的任何方面中所使用的，对处理器或微处理器的任何引用可以代替任何“控制电路”，其可以指例如硬连线电路、可编程电路(例如，包括一个或更多个独立指令处理核心、处理单元、处理器、微控制器、微控制器单元、控制器、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑器件(PLD)、可编程逻辑阵列(PLA)或现场可编程门阵列(FPGA)、状态机电路、存储由可编程电路执行的指令的固件、以及它们的任意组合的计算机处理器)。控制电路可以共同或单独地体现为形成更大系统的一部分的电路，例如集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、片上系统(SoC)、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、服务器、智能电话等。因此，本文所使用的“控制电路”包括但不限于具有至少一个分立电路的电路、具有至少一个集成电路的电路、具有至少一个专用集成电路的电路、形成由计算机程序配置的通用计算设备的电路(例如，由至少部分地执行本文所述过程和/或设备的计算机程序配置的通用计算机，或由至少部分地执行本文描述的过程和/或设备的计算机程序配置的微处理器)、形成存储器设备的电路(例如，随机存取存储器的形式)、和/或形成通信设备的电路(例如调制解调器、通信交换机或光电设备)。本领域技术人员将认识到，本文描述的主题可以以模拟或数字方式或其某种组合来实现。

如本文任何方面所使用的，术语“逻辑”可以指被配置为执行任何前述操作的应用程序、软件、固件和/或电路。软件可以体现为记录在非暂时性计算机可读存储介质上的软件包、代码、指令、指令集和/或数据。固件可以体现为在存储器设备中硬编码(例如，非易失性)的代码、指令或指令集和/或数据。

如本文任何方面所使用的，术语“部件”、“系统”、“模块”等可以指代计算机相关实体，可以是硬件、硬件和软件的组合、软件、或者执行中的软件。

除非从前述公开中显而易见地另有明确说明，否则应当理解，在整个前述公开中，使用诸如“处理”、“估算”、“计算”、“确定”、“显示”等术语的讨论，指的是计算机系统或类似的电子计算设备的动作和过程，其操纵计算机系统的寄存器和存储器内表示为物理(电子)量的数据并将其转换为类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其他此类信息存储、传输或显示设备内的物理量的其他数据。

一个或更多个部件在本文中可以被称为“配置为”、“可配置为”、“可操作/操作为”、“适应/可适应”、“能够”、“符合/符合”等。本领域技术人员将认识到，“配置为”通常可以涵盖活动状态部件和/或非活动状态部件和/或备用状态部件，除非上下文另有要求。

Claims (20)

1.一种被配置为监测和表征用户运动的系统，所述系统包括：

可穿戴物品，包括：

管状体，包括弹性材料；

柔性电路，包括流体相导体，所述柔性电路被配置为生成第一信号；以及

惯性测量单元(“IMU”)，其耦接到所述弹性材料，其中所述IMU被配置为生成第二信号；以及

处理器，可通信地耦接到所述柔性电路和所述IMU。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器被配置为：

接收来自所述柔性电路的所述第一信号和来自所述IMU的所述第二信号；

基于所述第一信号确定与所述柔性电路相关联的第一电参数；

基于所述第二信号确定与所述IMU相关联的第二电参数；

将所述第一电参数和与所述柔性电路相关联的第一物理参数相关，以及将所述第二电参数和与所述IMU相关联的第二物理参数相关；以及

基于相关性生成所述可穿戴物品的模型。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理器还被配置为：

接收来自所述柔性电路的所述第一信号和接收来自所述IMU的所述第二信号；

基于所述第一信号确定与所述柔性电路相关联的第一电参数；

基于所述第二信号确定与所述IMU相关联的第二电参数；

将与所述柔性电路相关联的所述第一电参数和与所述IMU相关联的所述第二电参数相关；

基于与所述柔性电路相关联的所述第一电参数和与所述IMU相关联的所述第二电参数的相关性来修改与所述IMU相关联的所述第二物理参数；以及

基于修改更新所述可穿戴物品的模型。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述处理器经由多个导电迹线可通信地耦接到所述柔性电路和所述IMU，所述多个导电迹线包括所述流体相导体。

5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述可穿戴物品还包括无线发射器，以及其中所述处理器经由所述无线发射器可通信地耦接到所述柔性电路和所述IMU。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可穿戴物品还包括压力传感器，所述压力传感器包括流体相导体。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述压力传感器的所述流体相导体被配置作为感应压力传感器。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可穿戴物品还包括温度传感器。

9.根据权利要求1所述的系统，还包括第二IMU，所述第二IMU耦接到所述弹性材料，以及其中所述柔性电路布置在所述IMU和所述第二IMU之间。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述可穿戴物品被配置作为关节监测套，所述关节监测套被配置为穿戴在用户的膝上。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，当用户戴着所述关节监测套时，所述IMU围绕用户的膝定位，所述第二IMU定位在用户的膝下方，以及所述柔性电路被配置为横过用户的膝。

12.根据权利要求1所述的系统，还包括指示器，所述指示器经由包括所述流体相导体的多个导电迹线电耦接到所述柔性电路，其中所述指示器包括多个发光二极管(“LED”)，以及其中所述指示器被配置为响应于所述柔性电路的弯曲而点亮所述多个LED中的一些LED。

13.一种被配置为监测用户的运动的可穿戴物品，所述可穿戴物品包括：

管状体，包括弹性材料；

柔性电路，包括流体相导体，所述柔性电路被配置为生成第一信号；以及

惯性测量单元(“IMU”)，耦接到所述弹性材料，其中所述IMU被配置为生成第二信号；以及

其中，所述柔性电路和所述IMU经由包括所述流体相导体的多个导电迹线可通信地耦接到处理器。

14.根据权利要求13所述的可穿戴物品，其中，所述处理器耦接到所述弹性材料，以及其中所述柔性电路和所述IMU经由包括所述流体相导体的多个导电迹线可通信地耦接到所述处理器。

15.根据权利要求14所述的可穿戴物品，其中，所述处理器被配置为：

接收来自所述柔性电路的所述第一信号以及接收来自所述IMU的所述第二信号；

基于所述第一信号确定与所述柔性电路相关联的第一电参数；

基于所述第二信号确定与所述IMU相关联的第二电参数；

将所述第一电参数和与所述柔性电路相关联的第一物理参数相关，以及将所述第二电参数和与所述IMU相关联的第二物理参数相关；以及

基于相关性生成所述可穿戴物品的模型。

16.根据权利要求13所述的可穿戴物品，其中，所述可穿戴物品还包括压力传感器，所述压力传感器包括流体相导体。

17.根据权利要求13所述的可穿戴物品，其中，力传感器的流体相导体被配置作为感应力传感器。

18.根据权利要求13所述的可穿戴物品，其中，所述可穿戴物品还包括温度传感器。

19.根据权利要求13所述的可穿戴物品，还包括指示器，所述指示器经由包括所述流体相导体的多个导电迹线电耦接到所述柔性电路，其中所述指示器包括多个发光二极管(“LED”)，并以及其中所述指示器被配置为响应于所述柔性电路的弯曲而点亮所述多个LED中的一些LED。

20.一种生成由可穿戴物品的用户执行的物理运动的虚拟表示的方法，所述可穿戴物品包括多个柔性电路，所述方法包括：

在穿戴所述可穿戴物品时执行第一运动；

经由所述多个柔性电路中的第一柔性电路生成与所述第一运动相关联的第一电参数；

经由相机生成与所述第一运动的执行相关联的运动捕捉数据；

经由可通信地耦接到所述可穿戴物品的处理器将所生成的运动捕捉数据与所生成的第一电参数相关；

经由可通信地耦接到所述处理器的存储器存储相关性；

在穿戴所述可穿戴物品时重复所述第一运动；以及

完全基于所存储的所生成的运动捕捉数据与所生成的第一电参数的相关性，经由所述处理器生成所述第一运动的虚拟复制。