تعتمد سلامة البيانات على عزل الإشارة عن الضوضاء. في تحليل المشي بالأحذية الذكية، يتم تجاهل البيانات من الخطوتين الأوليين باستمرار لأنها تلتقط مرحلة البدء، وهي فترة انتقالية تتسارع فيها حركة الجسم من حالة السكون. تفتقر هذه المرحلة إلى الاستقرار الإيقاعي وتوزيع مركز الضغط (CoP) المتسق الموجود في المشي المستمر، مما يجعلها غير ممثلة إحصائيًا لمشية الشخص الطبيعية الحقيقية.
يعد بدء المشي عملية ميكانيكية مميزة وغير مستقرة تدخل ضوضاء عابرة في مجموعات البيانات. يسمح تجاهل هذه الخطوات الأولية للمحللين بعزل دورات المشي المستقرة، مما يضمن أن الميزات المستخرجة تعكس ميكانيكا خط الأساس للشخص بدلاً من استراتيجية التسارع الخاصة به.
ميكانيكا بدء المشي
الانتقال من الثابت إلى الديناميكي
تشكل الخطوتان الأوليان عملية غير مستقرة. يتطلب الانتقال من وضعية ثابتة إلى مشية ديناميكية تطبيقًا فريدًا للقوة لكسر القصور الذاتي.
نظرًا لأن الجسم يتسارع بنشاط، فإن الميكانيكا الحيوية لهذه الخطوات تختلف اختلافًا جوهريًا عن الحفاظ على الطاقة الذي يشبه البندول والذي يُرى في المشي المستقر.
عدم الاستقرار في مركز الضغط (CoP)
خلال مرحلة البدء، لم يتم بعد توزيع مركز الضغط مستقرًا. يركز تفاعل القدم مع الأرض على توليد الزخم الأمامي بدلاً من الحفاظ على التوازن.
سيؤدي تضمين هذه البيانات إلى تشويه تحليل توزيع الوزن، مما قد يؤدي إلى نتائج إيجابية خاطئة لعدم انتظام التوازن التي هي في الواقع مجرد ميكانيكا تسارع طبيعية.
تأسيس إيقاع المشي
تُعرّف حالة المشي الطبيعية بالدورية الثابتة، أو إيقاع المشي. يستغرق الأمر حوالي خطوتين حتى تستقر الأنظمة العصبية والميكانيكية في هذا النمط الإيقاعي.
البيانات التي تم جمعها قبل حدوث هذا التزامن تكون غير منتظمة. لا تعكس الحركة اللاواعية والمتكررة التي يهدف تحليل المشي إلى قياسها.
ضمان دقة البيانات
تصفية الضوضاء العابرة
تُدخل مرحلة البدء ضوضاء عابرة - ارتفاعات بيانات غير منتظمة ناتجة عن جهد بدء الحركة.
من خلال تصفية الخطوتين الأوليين، يزيل النظام هذه التناقضات. هذا يحسن نسبة الإشارة إلى الضوضاء، مما يجعل البيانات المتبقية أنظف وأسهل في التفسير.
التقاط الحالة الممثلة
الهدف النهائي لمعظم تجارب المشي هو توصيف حالة المشي الطبيعية الممثلة للشخص.
إذا تم تضمين مرحلة البدء، فسيكون المتوسط الناتج مزيجًا من "البدء" و "المشي". يضمن تجاهل البدء أن الميزات المستخرجة تشير فقط إلى كيفية مشي الشخص على مسافة.
فهم المفاضلات
فقدان بيانات التسارع
المفاضلة الرئيسية لهذه التقنية التصفية هي الخسارة الكاملة لمقاييس البدء.
إذا كان الهدف المحدد للدراسة هو تحليل كيفية توليد الشخص لعزم دوران البدء أو التغلب على القصور الذاتي، فإن طريقة التصفية القياسية هذه ستدمر البيانات ذات الصلة.
افتراض الاستقرار
تفترض هذه الطريقة أن الشخص يستقر بعد خطوتين.
على الرغم من أن هذا صحيح بالنسبة للأشخاص الأصحاء، إلا أنه في المجموعات السكانية التي تعاني من مشاكل شديدة في التحكم الحركي، قد لا يتم الوصول أبدًا إلى "حالة مستقرة". في مثل هذه الحالات القصوى، قد يؤدي تجاهل الخطوتين الأوليين ببساطة إلى استبدال نوع واحد من البيانات غير المستقرة بنوع آخر.
اتخاذ القرار الصحيح لهدفك
للتأكد من أن تحليل المشي الخاص بك يقدم رؤى قابلة للتنفيذ، قم بتطبيق منطق التصفية هذا بناءً على أهدافك المحددة:
- إذا كان تركيزك الأساسي هو تحديد خط الأساس: تجاهل الخطوتين الأوليين لضمان أن مقاييسك تعكس عادة المشي اللاواعية والإيقاعية للشخص.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو دقة الميزات: قم بإزالة مرحلة البدء لمنع تشوهات التسارع من تشويه متوسطات مركز الضغط والإيقاع لديك.
من خلال عزل دورات الحالة المستقرة بشكل صارم، يمكنك تحويل بيانات المستشعر الخام إلى معيار سريري أو حيوي موثوق.
جدول الملخص:
| العامل | مرحلة البدء (أول خطوتين) | مرحلة الحالة المستقرة (المشي المستمر) |
|---|---|---|
| الحالة الميكانيكية | غير مستقرة (تسارع لكسر القصور الذاتي) | مستقرة (حفاظ على الطاقة يشبه البندول) |
| استقرار مركز الضغط | تقلبات عالية (التركيز على الزخم) | مستقر (التركيز على التوازن) |
| إيقاع المشي | غير منتظم / في طور التطور | دورية ثابتة |
| تأثير البيانات | ضوضاء عابرة وتشوهات تسارع | ميكانيكا خط الأساس الممثلة |
الشراكة مع 3515 لحلول الأحذية المصممة بدقة
بصفتنا شركة تصنيع كبيرة تخدم الموزعين العالميين وأصحاب العلامات التجارية، تقدم 3515 قدرات إنتاج شاملة عبر جميع فئات الأحذية. سواء كنت تقوم بتطوير أحذية السلامة المتقدمة، أو الأحذية التكتيكية، أو الأحذية الرياضية عالية الأداء، فإن عمليات التصنيع الرائدة لدينا تضمن السلامة الهيكلية المطلوبة لتحليل المشي الدقيق والمتانة طويلة الأمد.
من سلسلة أحذية السلامة الأساسية لدينا إلى أحذية التدريب والأحذية الرسمية، نوفر الحجم ومراقبة الجودة اللازمة لتلبية متطلبات الكميات الكبيرة المتنوعة. اتصل بنا اليوم لمناقشة احتياجات الإنتاج الخاصة بك واكتشاف كيف يمكن لخبرتنا دعم نمو علامتك التجارية.
المراجع
- Zhen Song, Zhuoming Chen. Fall Risk Assessment for the Elderly Based on Weak Foot Features of Wearable Plantar Pressure. DOI: 10.1109/tnsre.2022.3167473
تستند هذه المقالة أيضًا إلى معلومات تقنية من 3515 قاعدة المعرفة .
يسأل الناس أيضًا
- ما هو الغرض من مستشعرات معدل ضربات القلب القابلة للارتداء في اختبار الأحذية؟ قياس الطلب الأيضي والجهد
- ما هي فوائد الأحذية المناسبة للمهن التي تتطلب الوقوف؟ عزز الصحة والأداء
- ما هي مزايا مستشعرات النسيج المدمجة في الجوارب الذكية؟ تعزيز مراقبة صحة القدم والأداء
- ما هو الدور الذي تلعبه أجهزة التثبيت النسيجية الوظيفية في هندسة الهياكل الخارجية اللينة؟ زيادة نقل القوة
- لماذا يعتبر التوزيع المنهجي لمعدات الوقاية الشخصية أمرًا ضروريًا في البناء؟ أمّن موقعك بترتيبات السلامة قبل النشر
- ما هي الأجزاء الرئيسية لحذاء رعاة البقر؟ دليل البناء عالي الجودة وطول العمر
- كيف تعمل الأحذية المقاومة للماء تقنيًا؟ علم الحفاظ على جفاف الأقدام
- ما هو الفرق بين الطبقة الأولى والطبقة الثانية من الجلد الطبيعي؟ اختر المادة المناسبة لأحذيتك