تبدأ عملية جمع البيانات الدقيقة بالتخطيط المادي الدقيق. في أنظمة الأحذية الذكية، يعد وضع مستشعرات الضغط في مواقع تشريحية محددة ضروريًا لحساب مسار مركز الضغط (COP). من خلال استهداف ثماني نقاط رئيسية لتحمل الوزن، يمكن للنظام تطبيق متوسط مرجح لقوى رد الفعل الأرضية العمودية (VGRF) لرسم خط مشي المستخدم بفعالية.
الفكرة الأساسية: يوفر توحيد تخطيط المستشعرات الأساس المادي اللازم لتحليل المشي. إنه يضمن أن بيانات الضغط التي تم جمعها تعكس أنماطًا ميكانيكية حيوية حقيقية، مما يتيح الحساب الدقيق لتوزيع القوة ومسارات الحركة.
فيزياء الوضع التشريحي
التقاط قوى رد الفعل الأرضية العمودية
السبب الرئيسي للتوزيع المحدد للمستشعرات هو التقاط قوى رد الفعل الأرضية العمودية (VGRF) حيث تكون أكثر أهمية.
بدلاً من تغطية النعل بالكامل، تركز الأنظمة عادةً على ثماني نقاط رئيسية لتحمل الوزن.
تمثل هذه المواقع المناطق من القدم التي تتحمل أعلى حمل أثناء الحركة.
تأسيس الأساس المادي
هذا الترتيب المكاني ليس عشوائيًا؛ إنه يعمل كالأساس المادي للنظام بأكمله.
من خلال توحيد هذه المواقع، يضمن النظام أن المدخلات المادية متسقة عبر المستخدمين المختلفين.
هذا الاتساق مطلوب لتحليل الأنماط الأساسية لتوزيع ضغط باطن القدم.
من الضغط إلى تحليل الأنماط
حساب مركز الضغط (COP)
الهدف النهائي لهذا التخطيط الموزع هو اشتقاق مركز الضغط (COP) رياضيًا.
يحسب النظام مسار COP عن طريق أخذ متوسط مرجح للقوى المكتشفة في النقاط التشريحية المحددة.
إذا تم وضع المستشعرات بشكل عشوائي، فإن هذا المتوسط المرجح سيتم انحرافه، مما يجعل البيانات عديمة الفائدة للتحليل الميكانيكي الحيوي.
رسم خط المشي
يتيح حساب COP الدقيق للنظام تصور خط المشي.
يمثل هذا الخط مسار القوة أثناء انتقاله عبر القدم أثناء الخطوة.
يعد التقاط خط المشي ضروريًا لتشخيص مشاكل الحركة وفهم كيفية تفاعل المستخدم مع الأرض.
ضمان سلامة البيانات وموثوقيتها
دور المعايرة
بينما يعد الوضع أمرًا بالغ الأهمية، يجب اقترانه بالمعايرة الدقيقة ليكون فعالاً.
تضمن المعايرة تحويل الضغط المادي بدقة إلى إشارات رقمية، مما يلغي الأخطاء الناتجة عن وزن الجسم الفردي أو الشكل الداخلي للحذاء.
بدون هذه الخطوة، حتى المستشعرات الموضوعة بشكل مثالي ستعطي بيانات غير متسقة.
الحساسية والتكرارية
يضمن النظام الموزع والمعاير جيدًا تكرارية عالية عبر مئات الخطوات.
تسمح هذه الموثوقية للنظام بتحديد الاختلافات الدقيقة، مثل زيادات الضغط بنسبة 10٪ أو أكثر التي غالبًا ما يسببها إرهاق المستخدم.
يضمن الوضع الموحد أن هذه التغييرات المكتشفة هي تحولات فسيولوجية حقيقية، وليست آثارًا لوضع مستشعر سيء.
اتخاذ القرار الصحيح لهدفك
سواء كنت تصمم نظامًا أو تختار واحدًا للاستخدام، فإن تخطيط المستشعر يحدد إلى حد كبير فائدة الجهاز.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو تحليل المشي: أعط الأولوية للأنظمة ذات التوزيع القياسي المكون من ثماني نقاط لضمان حساب دقيق لمسار COP وخط المشي.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو مراقبة الإرهاق: تأكد من أن النظام يتضمن بروتوكولات معايرة قوية قادرة على اكتشاف اختلافات الضغط بنسبة 10٪ أو أكثر باستمرار.
يُحوّل وضع المستشعرات الاستراتيجي النعل البسيط إلى أداة دقيقة قادرة على فك رموز حركة الإنسان.
جدول ملخص:
| فئة الموقع التشريحي | نقاط وضع المستشعرات الرئيسية | الغرض الميكانيكي الحيوي الأساسي |
|---|---|---|
| منطقة الكعب | عظم العقب الإنسي والوحشي | يلتقط التأثير الأولي وقوى رد الفعل الأرضية العمودية للكعب |
| منطقة منتصف القدم | القوس الوحشي والقوس الإنسي | يراقب نقل الوزن واستقرار القوس |
| منطقة مقدمة القدم | رؤوس مشط القدم (من 1 إلى 5) | يرسم مركز الضغط (COP) ومرحلة الدفع |
| منطقة الأصابع | إبهام القدم الكبير | يتتبع الدفع النهائي وإكمال خط المشي |
حلول أحذية دقيقة لعلامتك التجارية
بصفتنا شركة تصنيع كبيرة تخدم الموزعين وأصحاب العلامات التجارية، تقدم 3515 إمكانيات إنتاج شاملة لجميع أنواع الأحذية، مدعومة بسلسلة أحذية السلامة الرائدة لدينا. سواء كنت تطور أنظمة ذكية لتحليل المشي أو أحذية عمل عالية الأداء، فإن مجموعتنا الواسعة تغطي الأحذية التكتيكية، والأحذية الخارجية، والأحذية الرياضية التدريبية، والأحذية الرسمية لتلبية متطلباتك المجمعة المتنوعة.
نحن نقدم التميز الهندسي وحجم التصنيع اللازمين لطرح تقنيات الأحذية المتقدمة في السوق. اتصل بنا اليوم لمناقشة كيف يمكن لخبرتنا في الإنتاج الارتقاء بخط منتجاتك وخدمة عملائك المستهدفين بشكل أكثر فعالية.
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 .
المنتجات ذات الصلة
- مُصنِّع أحذية السلامة بالجملة لطلبات تصنيع المعدات الأصلية بالجملة والمخصصة
- أحذية السلامة المتينة المصنعة لأحذية العمل الفولاذية القابلة للتخصيص بالجملة
- أحذية السلامة المضادة للسحق القابلة للتخصيص للتصنيع بالجملة والعلامات الخاصة
- أحذية سلامة مقاومة للحريق ومقاومة للماء عالية الأداء
- أحذية السلامة الجلدية المخصصة للبيع بالجملة تصنيع المصنع مباشرة
يسأل الناس أيضًا
- كيف انتقلت أحذية رعاة البقر من كونها عملية إلى عناصر أزياء؟ من المزرعة إلى منصة العرض
- لماذا تعتبر بيئة مختبر الميكانيكا الحيوية السريرية الخاضعة للرقابة ضرورية؟ عزل متغيرات أداء الأحذية
- كيف تختار مادة الحذاء المناسبة؟ طابق خصائص المواد مع احتياجاتك
- لماذا يعد نظام الإدارة المستند إلى السحابة ضروريًا لتحسين نماذج التعلم العميق المستخدمة في الأحذية الذكية؟
- ما هي الأهمية التقنية لترددات أخذ العينات العالية في تحليل المشي؟ تحقيق دقة المللي ثانية
- ما هي الوظيفة الأساسية لمراقبة ضغط باطن القدم؟ التحقق من تخفيف الحمل للأحذية الطبية عالية الأداء لمرضى السكري
- ما هو الغرض من مرشح Butterworth منخفض التمرير من الدرجة الرابعة بدون تأخير؟ ضمان دقة البيانات الحركية في الأحذية
- ما هي الوظيفة المركزية لمنصات الصحة القابلة للارتداء؟ فتح رؤى البيانات في الوقت الفعلي لرعاية أفضل
