يعد نظام الاستحواذ على البيانات عالي الدقة بمعدل أخذ عينات يبلغ 1000 هرتز ضروريًا لأن فيزياء دورة المشي البشرية تتضمن أكثر بكثير من مجرد الإيقاع البطيء للخطوات. لالتقاط تقلبات الضغط السريعة والاهتزازات الميكانيكية المحددة بدقة - والتي غالبًا ما تتذبذب بين 100 هرتز و 200 هرتز - يكون معدل أخذ العينات بهذا الحجم إلزاميًا. يؤدي الفشل في أخذ العينات بهذه السرعة إلى فقدان بيانات حرجة حول كيفية تفاعل القدم مع الأرض.
الفكرة الأساسية بينما يكون إيقاع المشي منخفض التردد، فإن ديناميكيات الاحتكاك بين الحذاء والأرض تولد إشارات عالية التردد. يلزم معدل أخذ عينات يبلغ 1000 هرتز لحل هذه الاهتزازات المجهرية، وهي المؤشرات الرئيسية المستخدمة للكشف عن اتجاهات الانزلاق الدقيقة ومخاطر الانزلاق المحتملة.
التعقيد الخفي لإشارات المشي
التقاط الاهتزازات عالية التردد
تعمل معظم متتبعات النشاط القياسية بترددات منخفضة لأنها تتتبع فقط الحركة الإجمالية للطرف.
ومع ذلك، يكشف تحليل المشي التفصيلي عن اهتزازات ميكانيكية في نطاق 100-200 هرتز. تحدث هذه التذبذبات السريعة بشكل أسرع من الخطوة نفسها وتحمل بيانات حيوية حول استقرار الحركة.
حدود المعدلات المنخفضة
إذا كان النظام يأخذ عينات ببطء شديد (على سبيل المثال، عند 50 هرتز أو 100 هرتز)، فإنه يعمل كمرشح تمرير منخفض، مما يؤدي فعليًا إلى تنعيم هذه الاهتزازات.
تقوم عملية التنعيم هذه بمحو قمم التردد العالي التي تميز القبضة الصلبة عن الانزلاق الدقيق، مما يجعل البيانات عديمة الفائدة لتحليل السلامة المتقدم.
التحقيق في التفاعلات المجهرية
نسيج النعل وبروزات الأرضية
يسلط المرجع الأساسي الضوء على أن الإشارات عالية التردد عند 1000 هرتز تكشف عن التفاعل بين نسيج نعل الحذاء وبروزات الأرضية المجهرية.
ينتقل هذا المستوى من التفاصيل إلى ما وراء رسم خرائط الضغط البسيط وإلى مجال علم التآكل (علم الاحتكاك والتآكل).
تحديد اتجاهات الانزلاق
الهدف النهائي من التقاط هذه البيانات هو السلامة. من خلال تحليل هذه الإشارات، يمكن للباحثين تحديد اتجاهات الانزلاق الدقيقة قبل حدوث انزلاق كارثي.
تعتمد هذه القدرة التنبؤية على تحليل "الضوضاء" أو الاهتزازات المتولدة أثناء سحب نسيج الحذاء أو الإمساك به على ميزات سطح الأرض.
متطلبات التحليل الفني
تحليل كثافة الطيف الترددي (PSD)
لتفسير هذه الإشارات، يستخدم المهندسون تحليل كثافة الطيف الترددي.
تقوم هذه التقنية الرياضية بتقسيم الإشارة إلى مكوناتها الترددية لمعرفة أين تكمن الطاقة.
الحاجة إلى دقة الإشارة
لكي تُظهر كثافة الطيف الترددي بدقة الطاقة في نطاق 100-200 هرتز، يجب أن تكون البيانات الأولية نقية.
يوفر معدل 1000 هرتز "أخذ عينات مفرط" كافٍ (أخذ عينات أعلى بكثير من حد Nyquist)، مما يضمن أن التحليل الطيفي الناتج دقيق وخالٍ من تشوهات التعرج.
فهم المفاضلات
زيادة حجم البيانات
يؤدي تشغيل نظام بمعدل 1000 هرتز إلى إنشاء بيانات أكثر بكثير من المستشعرات القابلة للارتداء القياسية.
يتطلب هذا تخزينًا داخليًا أكثر قوة أو نطاقًا تردديًا أعلى للإرسال اللاسلكي، مما يعقد بنية النظام.
عقوبات استهلاك الطاقة
أخذ العينات عالي السرعة يستهلك الكثير من الطاقة.
يضع الاستحواذ المستمر بمعدل 1000 هرتز ضغطًا كبيرًا على عمر البطارية، وغالبًا ما يتطلب بطاريات أكبر أو استراتيجيات إدارة طاقة محسّنة مقارنة بالأحذية الداخلية الاستهلاكية القياسية.
اتخاذ القرار الصحيح لهدفك
تعتمد ضرورة نظام 1000 هرتز بالكامل على ما تحاول قياسه.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو عد الخطوات أو تتبع النشاط الأساسي: فإن معدل 1000 هرتز غير ضروري؛ يكفي أخذ العينات القياسي منخفض التردد (حوالي 50-100 هرتز) ويوفر البطارية.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو اكتشاف الانزلاق وسلامة المشي: يجب عليك استخدام نظام 1000 هرتز لالتقاط الاهتزازات الميكانيكية 100-200 هرتز المطلوبة لتحليل كثافة الطيف الترددي.
يحول أخذ العينات عالي الدقة الحذاء الداخلي الذكي من عداد خطوات بسيط إلى أداة علمية قادرة على تحليل الفيزياء المجهرية للاحتكاك.
جدول ملخص:
| الميزة | منخفض التردد (50-100 هرتز) | عالي التردد (1000 هرتز) |
|---|---|---|
| الاستخدام الأساسي | عد الخطوات وتتبع النشاط الأساسي | اكتشاف الانزلاق وأبحاث سلامة المشي |
| التقاط الإشارة | الحركة الإجمالية للطرف | الاهتزازات المجهرية (100-200 هرتز) |
| عمق البيانات | رسم خرائط الضغط العام | علم التآكل وديناميكيات الاحتكاك |
| طريقة التحليل | عد القمم | تحليل كثافة الطيف الترددي (PSD) |
| تأثير الأجهزة | استهلاك طاقة منخفض وتخزين منخفض | استنزاف بطارية عالٍ وعرض نطاق ترددي عالٍ |
الشراكة مع 3515 لحلول الأحذية عالية الأداء
بصفتنا شركة مصنعة واسعة النطاق تخدم الموزعين وأصحاب العلامات التجارية، تقدم 3515 قدرات إنتاج شاملة لجميع أنواع الأحذية، مدعومة بسلسلة الأحذية السلامة الرائدة لدينا. تغطي محفظتنا الواسعة أحذية العمل والتكتيكية، والأحذية الخارجية، وأحذية التدريب، والأحذية الرياضية، بالإضافة إلى أحذية اللباس والأحذية الرسمية لتلبية متطلبات الكميات الكبيرة المتنوعة.
سواء كنت تقوم بدمج مستشعرات ذكية في أحذية السلامة أو تطوير تصميمات مريحة متقدمة، فإننا نقدم التميز التصنيعي اللازم لطرح رؤيتك في السوق. اتصل بنا اليوم لمناقشة احتياجات الإنتاج الخاصة بك واكتشاف كيف يمكن لخبرتنا أن تضيف قيمة لعلامتك التجارية.
المراجع
- Shuo Xu, Anahita Emami. Slip Risk Prediction Using Intelligent Insoles and a Slip Simulator. DOI: 10.3390/electronics12214393
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 سلامة مقاومة للحريق ومقاومة للماء عالية الأداء
- مُصنِّع أحذية السلامة المخصصة للعلامات التجارية للبيع بالجملة وتصنيع المعدات الأصلية
- أحذية سلامة فاخرة بالجملة بنمط تكتيكي مع رباط سريع
- أحذية السلامة المضادة للسحق القابلة للتخصيص للتصنيع بالجملة والعلامات الخاصة
يسأل الناس أيضًا
- ما هو معيار إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) لأحذية السلامة؟ ضمان الامتثال وحماية العمال
- هل أحذية موك تو ذات مقدمة فولاذية؟ احصل على أحذية متينة ومتوافقة مع معايير السلامة
- هل مقدمة الحذاء الواقية أفضل من مقدمة الحذاء الفولاذية؟ دليل لاختيار الحماية المناسبة
- ما هي الاختلافات بين أحذية ويلينغتون ذات المقدمة الفولاذية، والمقدمة المركبة، والمقدمة المصنوعة من سبائك معدنية؟ اختر مقدمة السلامة المناسبة لعملك
- هل هناك عيب لأحذية السلامة ذات المقدمة الفولاذية؟ موازنة الحماية مقابل الراحة اليومية
