Для достижения высокоточного анализа походки высокоточные инерциальные измерительные блоки (IMU) обычно располагаются в трех специфических местах: на подъёме обуви, на пятке и на талии (закрепляются с помощью ремня). Эти места не случайны; они являются оптимальными точками сбора данных для регистрации сложных механик человеческого движения.
Ключевая идея: Эффективный анализ походки зависит от сбора двух различных типов данных: прямых ударных нагрузок на стопу и метрик стабильности в центре тела. Размещение датчиков на конечностях стопы и на талии обеспечивает точную регистрацию как кинетических ударов, так и изменений центра тяжести.
Оптимизация размещения датчиков в обуви
Чтобы получить действенные данные для реабилитации или спортивных результатов, датчик должен находиться близко к точке удара.
Пятка и подъём стопы
Основные места для датчиков, интегрированных в обувь, — это подъём стопы и пятка.
Размещение IMU в этих местах позволяет напрямую измерять ударные нагрузки на стопу. Такое размещение критически важно для определения точных моментов контакта с землей при ходьбе, беге или прыжках.
Специфика латеральной задней части
Хотя «пятка» является общей целью, точное проектирование часто отдает предпочтение латеральной задней части обуви.
Установка датчика в этой конкретной области максимизирует регистрацию кинетических характеристик. Она обеспечивает наиболее чёткие данные относительно контакта стопы с землей и последующей фазы отрыва.
Снижение шума сигнала
Латеральное заднее положение также выбирается для минимизации артефактов движения.
Во время цикла походки неплотное или неправильное размещение может вызвать раскачивание датчика, внося шум. Латеральное заднее положение обеспечивает стабильность, гарантируя, что датчик регистрирует чёткие пики сигнала для удара пяткой и отрыва носка, что повышает надёжность алгоритмов расчета параметров походки.
Регистрация механики всего тела
Походка — это не только движение стопы; она включает в себя всю кинетическую цепь.
Роль талии
В дополнение к датчикам в обуви, высокоточные IMU часто закрепляются на талии с помощью ремня.
Это место необходимо для мониторинга изменений центра тяжести тела. В то время как датчики на стопе регистрируют «что» (шаг), датчик на талии регистрирует «как» (баланс и осанка), предоставляя полную картину стабильности пользователя.
Понимание компромиссов
Достижение высокоточных данных требует строгого соблюдения этих протоколов размещения. Отклонение от этих ключевых мест часто приводит к снижению качества данных.
Чувствительность к артефактам
Если датчики размещены беспорядочно на обуви, они становятся подвержены артефактам движения. Это приводит к «шумным» данным, когда программное обеспечение не может отличить истинный удар пяткой от случайной вибрации.
Зависимость от алгоритмов
Алгоритмы извлечения данных о походке зависят от чётких пиков сигнала. Если датчик не стабилизирован в латеральной задней части или ненадёжно закреплён на подъёме стопы, алгоритм может неточно рассчитать количество шагов, длину шага или интенсивность удара.
Сделайте правильный выбор для вашей цели
Выбор правильной конфигурации датчиков зависит от конкретных данных, которые вам необходимо получить.
- Если ваш основной фокус — механика удара: Приоритезируйте датчики на подъёме или латеральной задней части пятки для получения высокоточных данных об ударах пяткой и отрыве носка.
- Если ваш основной фокус — стабильность и баланс: Убедитесь, что блок установлен на талии для точного отслеживания изменений центра тяжести.
- Если ваш основной фокус — точность алгоритмов: Используйте размещение в латеральной задней части обуви, чтобы минимизировать артефакты и обеспечить стабильную регистрацию пиков сигнала.
Закрепляя датчики в этих оптимальных точках сбора данных, вы превращаете сырые движения в точные, действенные биомеханические данные.
Сводная таблица:
| Местоположение датчика | Основной тип регистрируемых данных | Ключевое преимущество |
|---|---|---|
| Подъём стопы | Удар стопы и отрыв | Прямое измерение фаз контакта |
| Латеральная задняя часть пятки | Кинетические характеристики | Минимальный шум сигнала и стабильное определение пиков |
| Талия (на ремне) | Центр тяжести и баланс | Мониторинг стабильности и осанки всего тела |
| Крайние точки стопы | Механика контакта с землей | Точное отслеживание длины шага и количества шагов |
Сотрудничайте с 3515 для передовых решений в области обуви
Как ведущий крупномасштабный производитель, 3515 специализируется на интеграции технических требований в высокопроизводительную обувь. Независимо от того, являетесь ли вы дистрибьютором или владельцем бренда, мы предоставляем производственный опыт для поддержки сложных конструкций — от защитной обуви с точной интеграцией датчиков до тактических ботинок и кроссовок.
Наша ценность для вас:
- Комплексное производство: Возможности в категориях защитной, спортивной, треккинговой и классической обуви.
- Ориентация на точность: Разработка обуви, подходящей для высокоточных технологий анализа походки.
- Масштабируемость для оптовых партий: Надёжное управление цепочкой поставок для крупномасштабного распространения.
Улучшите свою линейку продукции с помощью наших ведущих в отрасли производственных возможностей. Свяжитесь с 3515 сегодня, чтобы обсудить требования вашего проекта!
Ссылки
- Walid Gomaa, Mohamed A. Khamis. A perspective on human activity recognition from inertial motion data. DOI: 10.1007/s00521-023-08863-9
Эта статья также основана на технической информации из 3515 База знаний .
Люди также спрашивают
- Каковы технические преимущества гравировальных станков с ЧПУ для ортопедических стелек? Достижение инженерной точности
- Почему внедрение анонимных цифровых механизмов рассмотрения жалоб имеет решающее значение? Защита прав в производстве обуви
- Каковы конкретные функции машин для прессования под высоким давлением на заключительных этапах формования обуви?
- Как промышленные 3D-печатные технологии улучшают индивидуальную обувь? Раскройте точность и производительность SLS
- Почему для распознавания походки необходим высокопроизводительный контроллер реального времени? Освоение точной синхронизации данных
- Какие факторы следует учитывать физиотерапевтам при выборе рабочей обуви? Основные характеристики для комфорта и безопасности в течение всего дня
- Каковы преимущества и недостатки кожи как материала для обуви? Обеспечьте долговечность, комфорт и стиль
- Каковы технические преимущества порядковой регрессии в ОЛМ для обувной промышленности? Повышение точности картирования потребительских тенденций