Основная цель установки металлических сегментов с точечным контактом на подошвы обуви — механическая изоляция определенных сил при анализе походки человека. Уменьшая площадь контакта между обувью и землей до крошечной поверхности, исследователи могут выборочно устранить вертикальный свободный момент (VFM) — крутящий момент, создаваемый трением вокруг вертикальной оси стопы.
Превращая обувь в систему с точечным контактом, исследователи фактически «отключают» момент трения, обычно присутствующий при ходьбе. Это позволяет независимо анализировать, как вертикальный свободный момент влияет на стабильность ходьбы и координацию туловища.
Механика сегментов с точечным контактом
Создание эффекта точечного контакта
Стандартная обувь обеспечивает большую площадь контакта с землей. Это обеспечивает значительное трение и стабильность.
Металлические сегменты изменяют это взаимодействие, резко минимизируя площадь контакта. Это создает специфический эффект точечного контакта, фундаментально изменяя передачу сил от земли к телу.
Устранение вертикального свободного момента (VFM)
Вертикальный свободный момент — это крутящий момент, создаваемый трением при вращении стопы о землю. Он действует вокруг вертикальной оси.
При стандартной плоской подошве это трение значительно. Однако с сегментами с точечным контактом плечо силы для этого трения устраняется. Это механическое вмешательство фактически устраняет VFM, исключая его из уравнения походки.
Применение в исследованиях
Изоляция переменных стабильности
Стабильность ходьбы человека зависит от сложного взаимодействия сил. Часто бывает трудно определить, какая сила способствует какому аспекту равновесия.
Устраняя VFM, исследователи могут наблюдать, как тело реагирует в его отсутствие. Это выявляет специфическую роль VFM в поддержании равновесия во время цикла походки.
Анализ координации туловища
Верхняя часть тела (туловище) координируется с ногами для управления вращательным моментом. Эта координация частично зависит от сил реакции опоры.
Когда VFM устранен, исследователи могут отслеживать изменения в движении туловища. Эти данные помогают определить, насколько важен момент трения опоры для нормальной координации верхней части тела.
Понимание компромиссов
Искусственные условия ходьбы
Важно признать, что это искусственная модификация. Ходьба на металлических точках не воспроизводит естественные условия ходьбы.
Полученные данные отражают специфическое экспериментальное условие — «ходьба без VFM». Их следует интерпретировать как стресс-тест биомеханической системы, а не как представление естественной походки.
Влияние на равновесие
Уменьшение площади контакта естественным образом компрометирует базу поддержки.
Хотя это и является предполагаемой целью исследования, это неизбежно делает испытуемого менее устойчивым. Исследователи должны различать нестабильность, вызванную отсутствием VFM, и нестабильность, вызванную простым балансированием на маленькой металлической точке.
Сделайте правильный выбор для вашей цели
Если вы разрабатываете исследование биомеханики, рассмотрите следующие применения сегментов с точечным контактом:
- Если ваш основной фокус — изоляция вращательных сил: Используйте эти сегменты, чтобы свести на нет момент, основанный на трении, позволяя вам рассматривать вертикальный свободный момент как независимую переменную.
- Если ваш основной фокус — изучение компенсаторных механизмов: Используйте эту конфигурацию, чтобы спровоцировать и наблюдать, как туловище и бедра адаптируются, когда стандартный момент реакции опоры недоступен.
Эта модификация является окончательным методом доказательства функциональной необходимости вертикального свободного момента в локомоции человека.
Сводная таблица:
| Функция | Стандартная подошва | Подошва с точечным контактом |
|---|---|---|
| Площадь контакта | Большая / Полная поверхность | Минимальная / Одна точка |
| Момент трения (VFM) | Высокий (естественно присутствует) | Устранен (механически изолирован) |
| Основная цель исследования | Анализ естественной походки | Переменные стабильности и координации |
| Координация туловища | Нормальное вовлечение | Компенсаторная адаптация |
| Уровень стабильности | Высокий / Естественный | Низкий / Искусственный стресс-тест |
Сотрудничайте с 3515 для передовой инженерии обуви
Являясь ведущим крупномасштабным производителем, обслуживающим мировых дистрибьюторов и владельцев брендов, 3515 предоставляет техническую экспертизу и производственные мощности, необходимые для воплощения в жизнь специализированных концепций обуви. Независимо от того, разрабатываете ли вы высокопроизводительные защитные ботинки, тактические ботинки или индивидуальные прототипы для биомеханических исследований, наши комплексные производственные возможности обеспечивают точность и долговечность.
От нашей флагманской серии защитной обуви до обуви для улицы, тренировок и официальной обуви — мы предлагаем оптовые решения, адаптированные к спецификациям вашего бренда. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши производственные потребности и узнать, как 3515 может улучшить ваш портфель продуктов.
Ссылки
- Takuo Negishi, Naomichi Ogihara. Functional significance of vertical free moment for generation of human bipedal walking. DOI: 10.1038/s41598-023-34153-4
Эта статья также основана на технической информации из 3515 База знаний .
Связанные товары
- Оптовая дышащая обувь тренировки пользовательские спортивная обувь производитель
- Пользовательские безопасности обуви производитель для оптовой и OEM брендов
- Спортивная защитная обувь из премиальной замши для оптовых и крупнооптовых заказов
- Спортивная защитная обувь премиум-класса с инжекционным методом KPU
- Прочный резиновая подошва открытый обувь оптом и на заказ производства
Люди также спрашивают
- Как технически работают водонепроницаемые ботинки? Наука о сохранении ног сухими
- Как инструменты анализа больших данных способствуют достижению ЦУР в цепочках поставок обуви? Обеспечение устойчивости за счет точности
- Какую роль играет система умных стелек в тренировках по реабилитации ходьбы по земле? Повышение точности роботизированной походки
- Какие советы даются по выбору зимней велосипедной обуви? Руководство по сохранению тепла и сухости
- Каковы основные физиологические причины холодных ног? Понимание механизма выживания вашего тела
- Как устройство для калибровки статического давления обеспечивает согласованность FSR? Стандартизация необработанных данных датчика
- Какова функция специализированной обуви с датчиками давления на подошве в системе MTVBWS? Разблокируйте анализ походки в реальном времени
- Какова цель использования клейких лент медицинского класса для крепления датчиков? Обеспечение высокоточных биомеханических данных
