Техническое обоснование использования 14-миллиметровых инфракрасных отражающих маркеров заключается в достижении оптимального баланса между оптической видимостью и физической ненавязчивостью. Этот конкретный диаметр достаточно велик, чтобы его можно было надежно идентифицировать высокоскоростными камерами во время динамических действий, таких как прыжки, и в то же время достаточно компактен, чтобы не мешать естественным моделям движения испытуемого. Используя покрытия с высокой отражательной способностью, эти маркеры обеспечивают точный расчет центров суставов и ориентации костных сегментов без ущерба для достоверности записываемого движения.
14-миллиметровый маркер действует как окончательный физический интерфейс в захвате движения, разработанный для максимизации соотношения сигнал/шум для оптических систем, оставаясь при этом практически незаметным для проприоцепции испытуемого.
Оптимизация оптического интерфейса
Баланс между видимостью и инерцией
Основная техническая проблема при выборе маркера заключается в сохранении сигнала во время высокоскоростного движения. Диаметр 14 мм обеспечивает необходимую площадь поверхности для покрытий с высокой отражательной способностью, чтобы возвращать сильный сигнал на датчик камеры.
Этот размер гарантирует, что система не потеряет испытуемого во время быстрого ускорения или сложных вращений.
Предотвращение физического вмешательства
Хотя видимость имеет решающее значение, маркер не должен изменять биомеханику, которую он призван измерять. Если маркер слишком велик или тяжел, он вносит инерционные артефакты или заставляет испытуемого корректировать походку, чтобы избежать столкновений.
Профиль 14 мм специально разработан так, чтобы оставаться достаточно маленьким, чтобы не мешать зазору конечностей и не изменять естественные пути движения.
Создание биомеханической модели
Картирование костных ориентиров
Чтобы преобразовать оптические данные в анатомические, маркеры размещаются на определенных точках, таких как крестец, подвздошные гребни и лодыжки.
Эти размещения действуют как надежные якоря для системы, чтобы идентифицировать скелетную структуру испытуемого в 3D-пространстве.
Создание виртуальных систем координат
Система отслеживает не кости напрямую; она отслеживает поверхность кожи. Маркеры позволяют программному обеспечению создавать виртуальную систему координат на коже.
Эта виртуальная структура используется для математического определения центров движения нижележащих костных сегментов на основе конкретных биомеханических моделей.
Достижение точности в анализе движения
Расчет диапазона движений в реальном времени
После построения скелетной модели система может автоматически рассчитывать диапазон движений в сагиттальной, фронтальной и горизонтальной плоскостях.
Этот многоплоскостной анализ необходим для оценки сложных взаимодействий, таких как производительность обуви или выравнивание протезов.
Определение вращения оси сустава
Точность расположения 14-миллиметровых маркеров позволяет детально определять вращение оси сустава.
Это критически важно для измерения углов внутреннего и наружного вращения, которые являются ключевыми показателями для предотвращения чрезмерного ротационного износа суставов.
Понимание ограничений данных и компромиссов
Артефакты мягких тканей
Хотя 14-миллиметровые маркеры обеспечивают точные поверхностные данные, они в конечном итоге крепятся к коже, а не к кости.
Быстрые движения могут вызывать скольжение кожи или смещение мышц, что может привести к "артефактам мягких тканей", которые незначительно смещают предполагаемое положение кости относительно маркера.
Проблемы окклюзии
Несмотря на оптимальный размер 14 мм, маркеры все еще могут быть скрыты другими частями тела во время сложных, тесных маневров (например, глубоких приседаний или скрещивания конечностей).
Хотя размер способствует видимости, для поддержания непрерывной линии обзора по-прежнему требуется правильное размещение камеры.
Сделайте правильный выбор для своей цели
Чтобы максимизировать полезность ваших данных захвата движения, согласуйте вашу установку с вашими конкретными аналитическими потребностями:
- Если ваш основной фокус — динамическая производительность (например, прыжки): Отдавайте предпочтение размеру 14 мм, чтобы обеспечить непрерывное отслеживание при высокоскоростных изменениях скорости без помех для спортсмена.
- Если ваш основной фокус — здоровье и выравнивание суставов: Обеспечьте точное размещение на костных ориентирах для точного моделирования внутреннего/наружного вращения и минимизации расчетов износа.
- Если ваш основной фокус — оценка оборудования (например, обуви): Используйте возможности многоплоскостного отслеживания для оценки того, как оборудование влияет на движение в сагиттальной, фронтальной и горизонтальной плоскостях.
14-миллиметровый маркер представляет собой отраслевой стандарт для преобразования физического движения в высокоточные цифровые данные без ущерба для целостности действия.
Сводная таблица:
| Особенность | Техническое обоснование | Влияние на биомеханику |
|---|---|---|
| Диаметр 14 мм | Оптимальная площадь поверхности для покрытий с высокой отражательной способностью. | Максимизирует соотношение сигнал/шум для высокоскоростного отслеживания. |
| Масса и профиль | Минимальный вес и компактный физический размер. | Предотвращает инерционные артефакты и поддерживает естественную походку. |
| Размещение | Закреплено на конкретных костных ориентирах (например, крестец, лодыжки). | Определяет точные виртуальные системы координат для 3D-моделирования. |
| Точность данных | Обеспечивает многоплоскостной анализ (сагиттальная/фронтальная/горизонтальная). | Облегчает детальное определение вращения оси сустава. |
Являясь крупным производителем, обслуживающим дистрибьюторов и владельцев брендов, 3515 предлагает комплексные производственные возможности для всех типов обуви, опираясь на нашу флагманскую серию Safety Shoes. Наш обширный портфель охватывает рабочие и тактические ботинки, обувь для активного отдыха, тренировочную обувь и кроссовки, а также туфли Dress & Formal для удовлетворения разнообразных оптовых потребностей. Мы понимаем точность, необходимую в биомеханических испытаниях для обеспечения производительности оборудования. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить, как наш производственный опыт может поддержать стремление вашего бренда к высокопроизводительной, научно обоснованной обуви.
Ссылки
- Lingyue Meng, Yuefeng Hao. Effects of visual deprivation on the injury of lower extremities among functional ankle instability patients during drop landing: A kinetics perspective. DOI: 10.3389/fphys.2022.1074554
Эта статья также основана на технической информации из 3515 База знаний .
Люди также спрашивают
- Какие комплексные возможности сбора данных ожидаются от интегрированного терминала умной обуви?
- Почему бесшовная конструкция с полным охватом имеет решающее значение для медицинской обуви? Максимальная безопасность и стерильность для здравоохранения
- Почему водостойкость важна для зимних ботинок? Предотвращение теплопотерь и обморожения
- Что такое подъем ковбойских сапог? Ключ к надежной и удобной посадке
- Какую роль играет программное обеспечение для статистического анализа в оценке влияния технологии дополненной реальности (AR) на решения о покупке обуви? Количественно оцените его влияние.
- Что делает шерсть подходящей для зимней обуви? Раскройте естественное тепло и контроль влажности
- Водонепроницаема ли ткань Cordura? Понимание долговечности и защиты от воды
- Какова роль воды в качестве вспомогательного вспенивающего агента в процессе вспенивания ТПУ? Ключевые преимущества и экспертный контроль плотности