Основная цель применения фильтра нижних частот Баттерворта четвертого порядка заключается в тщательной очистке необработанных данных датчиков путем удаления высокочастотных помех при одновременной защите подлинных сигналов движения человека. Этот этап обработки необходим для преобразования зашумленных необработанных измерений в точные биомеханические наборы данных, используемые для анализа.
Необработанные данные с датчиков движения и силы редко пригодны для использования в исходном состоянии из-за воздействия окружающей среды и механических помех. Этот фильтр устраняет разрыв между необработанными входными данными и практическими выводами, гарантируя, что критически важные метрики, такие как диапазон движения и угловая скорость, основаны на биологической реальности, а не на артефактах сигнала.
Проблема необработанных данных
Источники помех сигнала
Необработанные данные, собранные датчиками силы и движения, по своей сути являются «грязными». Они часто содержат высокочастотный шум, который искажает истинный сигнал.
Выявление виновников
Этот шум обычно генерируется небиологическими источниками. Распространенными виновниками являются электрические сигналы, механические вибрации, присущие испытательному оборудованию, и нерелевантные микродвижения.
Почему используется фильтр нижних частот Баттерворта четвертого порядка
Устранение шума
«Нижнечастотная» природа этого фильтра позволяет ему целенаправленно воздействовать и эффективно устранять выявленный выше высокочастотный шум. Отсекая частоты выше определенного порога, он удаляет случайные точки данных, вызванные вибрациями и электрическими помехами.
Сохранение целостности сигнала
Хотя устранение шума имеет решающее значение, это должно быть сделано без ухудшения качества важных данных. Фильтр разработан для сохранения целостности сигналов средней и низкой частоты. Именно в этих частотах находятся значимые данные о движении человека.
Влияние на биомеханический анализ
Обеспечение точности расчетов
Биомеханические испытания полагаются на производные расчеты, такие как кинетические показатели. Если базовые данные зашумлены, расчеты таких метрик, как диапазон движения (ROM) и угловая скорость, будут неверными.
Оценка производительности продукта
Конечная цель этой обработки данных — поддержка критически важных оценок. Точные данные являются обязательным условием при оценке производительности и безопасности обувных изделий.
Понимание компромиссов
Баланс чистоты и реальности
Применение этого фильтра представляет собой необходимый баланс в обработке данных. Цель состоит в том, чтобы удалить достаточно шума, чтобы сделать данные пригодными для использования, но не настолько, чтобы изменить характеристики движения человека.
Риск необработанных данных
Использование данных без этой конкретной процедуры фильтрации сопряжено с высоким риском ошибок. Вы будете анализировать артефакты машины, а не механику тела, что сделает выводы о безопасности и производительности недействительными.
Сделайте правильный выбор для вашей цели
Чтобы гарантировать, что ваши биомеханические испытания дадут достоверные результаты, рассмотрите следующее:
- Если ваш основной фокус — точность данных: Примените этот фильтр для удаления электрических и механических артефактов, гарантируя, что ваши кинетические показатели отражают истинное движение человека.
- Если ваш основной фокус — оценка продукта: Значимые оценки безопасности и производительности обуви полностью зависят от целостности сигналов средней и низкой частоты, сохраняемых этим процессом.
Чистые данные — это единственное основание, на котором можно строить надежные биомеханические выводы.
Сводная таблица:
| Функция | Назначение в биомеханических испытаниях |
|---|---|
| Тип фильтра | Фильтр нижних частот Баттерворта четвертого порядка |
| Основная цель | Удаление высокочастотного шума при сохранении биологических сигналов |
| Источники шума | Электрические помехи, механические вибрации, микродвижения |
| Защищаемые ключевые метрики | Диапазон движения (ROM), угловая скорость, кинетические показатели |
| Преимущество выходных данных | Чистые данные для надежной оценки безопасности и производительности обуви |
Повысьте производительность ваших продуктов с помощью профессиональной биомеханики
Точные данные — основа превосходной обуви. Как крупный производитель, обслуживающий мировых дистрибьюторов и владельцев брендов, 3515 использует передовые биомеханические принципы, чтобы гарантировать, что каждый продукт — от наших флагманских защитных ботинок до тактических ботинок, кроссовок и классических туфель — соответствует самым высоким стандартам безопасности и комфорта.
Сотрудничайте с производителем, который понимает науку о движении. Нуждаетесь ли вы в крупномасштабном производстве рабочих ботинок или в обуви для активного отдыха, ориентированной на производительность, мы предлагаем комплексные возможности и техническую экспертизу для воплощения вашего видения в жизнь.
Готовы оптимизировать вашу линейку обуви? Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши оптовые потребности и узнать, как наше производственное превосходство может повысить ценность вашего бренда.
Ссылки
- Xiaohan Xu, Genevieve Williams. Kinematics of balance controls in people with chronic ankle instability during unilateral stance on a moving platform. DOI: 10.1038/s41598-025-85220-x
Эта статья также основана на технической информации из 3515 База знаний .
Люди также спрашивают
- Каковы недостатки ношения обуви в помещении? Защитите свой дом и здоровье от скрытых загрязнителей
- Какую двойную роль играют предварительно смоченные салфетки с изопропиловым спиртом (ИПС) в деконтаминации поверхностей обуви? Руководство
- Какова роль промышленных закрытых 3D-принтеров в прототипировании подошв обуви? Master Mold Precision
- Каковы функциональные преимущества специализированной гипсовой обуви? Повышение безопасности после операции и долговечности гипса
- Как системы удаленного планирования и продаж поддерживают эффективность продаж сложных или индивидуальных изделий из обуви?
- Почему предварительная обработка кожи необходима перед захватом движения и ЭМГ? Обеспечьте целостность данных при низком импедансе
- Что следует учитывать водителям при выборе мотоциклетных ботинок для оптимальной безопасности? Подберите ботинки к своему стилю езды
- Как платформы социальных сетей способствуют передаче цифровых сигналов для элитной обуви? Расширение глобального охвата