في نظام تحليل المشي متعدد المستشعرات، يعمل مستشعر الطيران بالأشعة تحت الحمراء (ToF) كمرساة مكانية دقيقة. عادةً ما يتم تركيبه فوق الكاحل، ويتمثل دوره الأساسي في قياس المسافة الفورية بين "الساق المتأرجحة" للمستخدم والأرض أو الأشياء المرجعية الأخرى. يسمح قياس المسافة في الوقت الفعلي هذا للنظام بحساب المقاييس المكانية المحددة بدقة، وأبرزها طول الخطوة.
يعد مستشعر الطيران بالأشعة تحت الحمراء (ToF) ضروريًا لتصحيح "انحراف التكامل" الذي يعاني منه مستشعرات القصور الذاتي الفردية. من خلال توفير بيانات مسافة ملموسة، فإنه يعوض عن أخطاء الحساب التي تتراكم بشكل طبيعي أثناء المشي لمسافات طويلة وغير المراقب.
آليات القياس
الموضع الاستراتيجي
لأداء وظيفته بشكل صحيح، يتم تثبيت مستشعر الطيران بالأشعة تحت الحمراء (ToF) تحديدًا فوق الكاحل.
من هذه النقطة المرتفعة، يكون لديه خط رؤية واضح للأرض أو الأشياء المحيطة.
التقاط مرحلة "التأرجح"
يعمل المستشعر عن طريق قياس المسافة من الساق المتحركة - الساق المتأرجحة - إلى الأرض.
تعد بيانات المسافة الفورية هذه هي المادة الخام المستخدمة لاستخلاص المقاييس المكانية المعقدة.
تحديد طول الخطوة
المقياس الأساسي المستخلص من هذا المستشعر هو طول الخطوة.
من خلال قياس المسافة إلى الأرض بدقة أثناء الحركة، يمكن للنظام تحديد مدى خطوة المستخدم بدقة عالية.
حل مشكلة "الانحراف"
حد مستشعرات القصور الذاتي
تتعرض مستشعرات القصور الذاتي الفردية (مثل مقاييس التسارع أو الجيروسكوبات) لنوع معين من الخطأ يُعرف باسم انحراف التكامل.
عند تتبع المشي لمسافات طويلة، تقدر هذه المستشعرات الموضع عن طريق دمج بيانات التسارع رياضيًا.
بمرور الوقت، تتراكم الأخطاء الصغيرة في هذه الحسابات، مما يؤدي إلى عدم دقة كبيرة في الموقع أو المسار المبلغ عنه.
آلية التعويض
يعمل مستشعر الطيران بالأشعة تحت الحمراء (ToF) كطبقة تصحيحية داخل نظام المستشعرات المتعددة.
نظرًا لأن مستشعر الطيران بالأشعة تحت الحمراء (ToF) يقيس المسافة المطلقة بدلاً من تقديرها من التسارع، فإنه لا يعاني من الانحراف.
يستخدم النظام بيانات الطيران بالأشعة تحت الحمراء (ToF) المستقرة هذه "للتحقق" من الانحراف الذي يحدث في مستشعرات القصور الذاتي وتعويضه.
فهم بنية النظام
الاعتماد المتبادل بين المستشعرات
من المهم إدراك أن مستشعر الطيران بالأشعة تحت الحمراء (ToF) نادرًا ما يستخدم بمعزل عن غيره في تحليل المشي.
يتمثل دوره المحدد في المساعدة وتعزيز البيانات التي توفرها المكونات الأخرى.
التركيز على التطبيق في العالم الحقيقي
تم تصميم مزيج مستشعرات الطيران بالأشعة تحت الحمراء (ToF) ومستشعرات القصور الذاتي خصيصًا للمراقبة غير الخاضعة للإشراف في العالم الحقيقي.
في بيئات المختبرات الخاضعة للرقابة، قد تتتبع الكاميرات الخارجية المشي.
ومع ذلك، للمراقبة طويلة المدى في العالم الحقيقي، يوفر مستشعر الطيران بالأشعة تحت الحمراء (ToF) الدقة الذاتية اللازمة لضمان بقاء البيانات موثوقة دون بنية تحتية خارجية.
اتخاذ القرار الصحيح لهدفك
عند تصميم أو اختيار نظام تحليل المشي، يساعد فهم المساهمة المحددة لمستشعر الطيران بالأشعة تحت الحمراء (ToF) في مواءمة التكنولوجيا مع أهدافك.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو الدقة لمسافات طويلة: تأكد من أن نظامك يتضمن مستشعر طيران بالأشعة تحت الحمراء (ToF) للقضاء على انحراف التكامل المتأصل في التتبع المطول.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو المقاييس المكانية: اعتمد على مستشعر الطيران بالأشعة تحت الحمراء (ToF) خصيصًا لبيانات طول الخطوة الموثقة، بدلاً من الاعتماد على تقديرات الوحدات بالقصور الذاتي.
يحول مستشعر الطيران بالأشعة تحت الحمراء (ToF) نظام تحليل المشي من مجرد متتبع للحركة إلى أداة دقيقة قادرة على القياس المكاني الموثوق به على المدى الطويل.
جدول ملخص:
| الميزة | وظيفة مستشعر الطيران بالأشعة تحت الحمراء (ToF) في تحليل المشي |
|---|---|
| الدور الأساسي | يعمل كمرساة مكانية لقياس المسافة في الوقت الفعلي. |
| التركيب | يتم تركيبه فوق الكاحل للحصول على خط رؤية واضح للأرض. |
| المقياس الرئيسي | يحسب طول الخطوة بدقة أثناء مرحلة التأرجح. |
| تصحيح الأخطاء | يعوض عن "انحراف التكامل" الموجود في مستشعرات القصور الذاتي. |
| حالة الاستخدام المثالية | المراقبة طويلة المدى وغير الخاضعة للإشراف في العالم الحقيقي. |
عزز أداء أحذيتك مع 3515
بصفتنا مصنعًا كبيرًا يخدم الموزعين وأصحاب العلامات التجارية، تقدم 3515 إمكانيات إنتاج شاملة لجميع أنواع الأحذية، مع التركيز على سلسلة الأحذية الواقية الرائدة لدينا. تغطي مجموعتنا الواسعة أحذية العمل والأحذية التكتيكية، والأحذية الخارجية، وأحذية التدريب، والأحذية الرياضية، بالإضافة إلى أحذية الفساتين والأحذية الرسمية لتلبية متطلبات الكميات الكبيرة المتنوعة.
يعد دمج رؤى تحليل المشي المتقدمة في تصميم الأحذية أمرًا ضروريًا لأصحاب العلامات التجارية الحديثة. سواء كنت تقوم بتطوير أحذية عمل مريحة أو أحذية رياضية عالية الأداء، فإن خبرتنا التصنيعية تضمن أن تلبي منتجاتك أعلى معايير الدقة والمتانة.
هل أنت مستعد لتوسيع نطاق إنتاج الأحذية الخاص بك؟ اتصل بنا اليوم لمناقشة كيف يمكن لتميزنا التصنيعي أن يضيف قيمة لعلامتك التجارية ويلبي احتياجات التوزيع العالمية الخاصة بك.
المراجع
- Kirsty Scott, Claudia Mazzà. Design and validation of a multi-task, multi-context protocol for real-world gait simulation. DOI: 10.1186/s12984-022-01116-1
تستند هذه المقالة أيضًا إلى معلومات تقنية من 3515 قاعدة المعرفة .
المنتجات ذات الصلة
يسأل الناس أيضًا
- كيف يؤثر نوع مادة الدواسة على دفء القدم أثناء ركوب الدراجات في فصل الشتاء؟ المفتاح للتغلب على برودة القدمين
- ما هي الفوائد الصحية للمشي؟ عزز صحة القلب والعقل والتمثيل الغذائي بشكل طبيعي
- ما هي الخصائص التقنية الأساسية لحبيبات إيفا عالية النقاء؟ افتح توسيدًا ومتانة فائقة للأحذية
- كيف يُستخدم نظام التقاط الحركة بالوحدات لقياس القصور الذاتي (IMU) للتحقق من صحة مستشعرات ضغط باطن القدم؟ إتقان معايرة بيانات الحركة.
- كيف تعمل تحويل المويجات المنفصل (DWT) كخوارزمية رئيسية لمعالجة بيانات مستشعرات الوضعية؟
- لماذا يُستخدم ورق الصنفرة الصناعي الذي يلبي معايير مثل ISO 24 في اختبارات ميدانية لقبضة نعل الحذاء لكرة القدم؟
- لماذا يعد العثور على مقاس الحذاء المناسب أمرًا بالغ الأهمية للاستخدام طويل الأمد؟ احمِ قدميك واستثمارك
- في أي مواقف قد لا تكون أحذية رعاة البقر مثالية لصحة القدم؟ مخاطر على العدائين والعاملين وغيرهم
