ما هو دور جهاز المشي المزدوج الحزام مع لوحة قوة مدمجة في تحليل المشي لاختبار الأحذية؟

يعمل جهاز المشي المزدوج الحزام مع لوحة قوة مدمجة كنظام مرجعي حركي نهائي عالي الدقة لتقييم الأحذية. في بيئة معملية، يقيس مباشرة قوى رد الفعل الأرضي العمودية (vGRF) لإنشاء خط أساس "معياري ذهبي". وظيفته الأساسية في الاختبارات الحديثة هي التحقق من دقة المستشعرات المحمولة المدمجة في الأحذية، مما يضمن أن خوارزمياتها تكتشف بشكل صحيح أحداث المشي مثل الاتصال الأولي للقدم والإقلاع.

يتطلب التحقق من صحة التكنولوجيا القابلة للارتداء معيارًا للحقيقة المطلقة. يوفر هذا النظام هذا المعيار، مما يسمح للمصنعين بمعايرة المستشعرات المحمولة مقابل بيانات حركية قابلة للتحقق مع تحليل الأداء الميكانيكي للحذاء نفسه في نفس الوقت.

التحقق من صحة خوارزميات المستشعرات

الدور الأساسي لهذه المعدات هو العمل كمصدر للحقيقة للتحقق من جودة بيانات الأحذية الذكية والمستشعرات المحمولة.

إنشاء "المعيار الذهبي"

للاعتمد على البيانات من مستشعر مثبت على الحذاء، يجب عليك أولاً إثبات دقته. يوفر جهاز المشي المدمج بلوحة القوة البيانات الحركية التي تم التحقق منها اللازمة لهذه المقارنة. يقيس القوى مباشرة، مما يلغي أخطاء التقدير الموجودة غالبًا في وحدات القياس بالقصور الذاتي القابلة للارتداء (IMUs).

معايرة اكتشاف الأحداث

تعتمد المستشعرات المحمولة على خوارزميات لتقدير وقت ملامسة القدم للأرض (الاتصال الأولي) ووقت مغادرتها (الإقلاع). من خلال تشغيل شخص على جهاز المشي، يمكن للمهندسين تراكب الأحداث المقدرة للمستشعر مقابل بيانات القوة الفعلية لجهاز المشي. يكشف هذا التباين عن أخطاء محددة في توقيت المستشعر أو حجمه، مما يسمح بضبط دقيق للخوارزمية.

قياس ميكانيكا الأحذية

بالإضافة إلى التحقق من صحة المستشعر، يستخدم النظام لوحاته عالية الدقة لتقييم الأداء المادي للحذاء أثناء دورة الوقوف.

تحليل امتصاص الصدمات

يلتقط النظام بيانات متجهات القوة ثلاثية الأبعاد بترددات أخذ عينات عالية. هذا يسمح للمحللين بقياس مدى فعالية الحذاء في تخفيف قوى الصدم عند لحظة الاتصال بالأرض بالضبط. يوفر بيانات موضوعية حول ما إذا كان تصميم رغوة أو نعل معين يقلل بشكل فعال من الحمل العمودي المنقول إلى العدّاء.

قياس استعادة الطاقة

غالبًا ما يتم تعريف الكفاءة في الأحذية من خلال مدى مساعدة الحذاء في مرحلة الدفع. من خلال مراقبة قوى رد الفعل الأرضي (GRF) في الوقت الفعلي، يقيس جهاز المشي كفاءة إطلاق الطاقة. هذا يساعد في تحديد ما إذا كان هيكل الحذاء يساهم في الدفع الأمامي للمرتدي أو يعيقه.

تتبع مركز الضغط (COP)

تتتبع المنصات عالية الدقة الموضع العالمي لمركز الضغط أثناء الحركة. تكشف هذه البيانات عن كيفية تطبيق الفرد للقوة عبر النعل، مما يسلط الضوء على العادات المتعلقة بإدراك الاحتكاك. إنه أمر بالغ الأهمية لتحسين أنماط الجر وضمان أن الحذاء يدعم حركة ضغط باطن القدم الطبيعية.

تقييم التناظر الحركي

باستخدام تكوين الحزام المزدوج، يمكن للباحثين عزل أداء الطرف الأيسر والأيمن. يلتقط النظام مقاييس رئيسية مثل القوة القصوى، والوقت حتى القوة القصوى، ومعدلات التحميل. هذه البيانات ضرورية لتحديد التناظرات التي قد تؤدي إلى إصابات ثانوية أو تحديد ما إذا كان تصميم الحذاء يسبب امتصاصًا غير متوازن للحمل.

فهم المقايضات

بينما يوفر هذا النظام أعلى مستوى من دقة البيانات، إلا أنه يعمل ضمن قيود محددة يجب فهمها للتفسير الدقيق.

بيئة المختبر مقابل السياق الواقعي

يتم جمع البيانات في بيئة معملية خاضعة للرقابة الصارمة على سطح مستوٍ. على الرغم من دقتها، إلا أنها لا تعكس تمامًا التضاريس المتغيرة، أو الأسطح غير المستوية، أو المنعطفات المائلة الموجودة في سيناريوهات الجري الواقعية.

تعقيد التحليل

ينتج النظام مجموعات بيانات ضخمة تتضمن متجهات قوة ثلاثية الأبعاد وأخذ عينات عالية التردد. يتطلب استخلاص رؤى قابلة للتنفيذ فيما يتعلق بـ "قدرة امتصاص الحمل" أو "إدراك الاحتكاك" معالجة بيانات متطورة وخبرة في الميكانيكا الحيوية، بدلاً من مجرد قراءات بسيطة.

اتخاذ القرار الصحيح لهدفك

لتحقيق أقصى استفادة من نظام لوحة القوة المدمجة، قم بمواءمة قدراته مع أهداف الاختبار المحددة الخاصة بك.

إذا كان تركيزك الأساسي هو تطوير الخوارزميات: استخدم جهاز المشي كأداة تحقق صارمة لمقارنة طوابع الأحداث التي يكتشفها المستشعر الخاص بك مع ذروات vGRF لجهاز المشي.
إذا كان تركيزك الأساسي هو اختبار المواد: استفد من بيانات متجهات القوة ثلاثية الأبعاد لعزل مقاييس امتصاص الصدمات أثناء مرحلة الاتصال الأولي لدورة المشي.
إذا كان تركيزك الأساسي هو الوقاية من الإصابات: قم بتحليل التناظر الحركي ومعدلات التحميل لضمان أن تصميم الحذاء لا يزيد عن غير قصد من حمل المفصل أو عدم التناظر.

الدقة في القياس هي الطريق الوحيد للدقة في الأداء.

جدول ملخص:

الدور الرئيسي	الوظيفة الأساسية	تركيز القياس
التحقق من صحة المستشعر	معايرة خوارزميات الأجهزة القابلة للارتداء	توقيت الاتصال الأولي والإقلاع
امتصاص الصدمات	تقييم أداء النعل الأوسط	قوى رد الفعل الأرضي العمودية (vGRF)
استعادة الطاقة	قياس كفاءة الدفع	متجهات قوة رد الفعل الأرضي (GRF)
تحليل التناظر	مقارنة حمل الطرف الأيسر/الأيمن	القوة القصوى ومعدلات التحميل
تتبع الضغط	تحسين أنماط الجر	مسار مركز الضغط (COP)

ارتقِ بأداء أحذيتك مع التصنيع الدقيق

بصفتنا شركة مصنعة واسعة النطاق تخدم الموزعين العالميين وأصحاب العلامات التجارية، تستفيد 3515 من رؤى الميكانيكا الحيوية المتقدمة لإنتاج أحذية عالية الأداء. سواء كنت تقوم بتطوير أحذية ذكية بمستشعرات مدمجة أو معدات تكتيكية عالية المتانة، فإن قدرات الإنتاج الشاملة لدينا تضمن أن كل زوج يلبي أعلى معايير الكفاءة الحركية وسلامة المستخدم.

قيمتنا لعلامتك التجارية:

أحذية سلامة رائدة: مصممة لتحقيق أقصى قدر من امتصاص الصدمات والحماية من معدل التحميل.
محفظة متنوعة: من الأحذية التكتيكية والأحذية الخارجية إلى أحذية التدريب والأحذية الرسمية.
موثوقية بكميات كبيرة: تصنيع قابل للتطوير مصمم لتلبية المتطلبات الفنية المحددة لسوقك.

هل أنت مستعد لتقديم أحذية احترافية لعملائك؟ اتصل بنا اليوم لمناقشة مشروعك!

المراجع

Giuseppe Sanseverino, Stephan Odenwald. Estimation of hike events and temporal parameters with body-attached sensors. DOI: 10.1007/s12283-023-00411-x

تستند هذه المقالة أيضًا إلى معلومات تقنية من 3515 قاعدة المعرفة .

القائمة