Многокамерная инфракрасная система захвата движения служит основным инструментом для записи высокоточных траекторий движения в реальном времени при тестировании обуви. Отслеживая отражающие маркеры, размещенные на определенных анатомических ориентирах с высокой частотой дискретизации, система количественно определяет угловые смещения головы, туловища, таза и конечностей в трехмерном пространстве.
Ключевой вывод: Эта технология преобразует сложное движение человека в объективные кинематические данные, позволяя исследователям точно определить, как конкретный дизайн обуви влияет на координацию вращения тела и стабильность суставов.
Как технология собирает биомеханические данные
Высокоточная отслеживание маркеров
Система использует отражающие маркеры, прикрепленные к ключевым анатомическим точкам тела испытуемого.
Несколько высокоскоростных инфракрасных камер одновременно отслеживают эти маркеры, создавая цифровой скелет испытуемого.
Количественное определение углового смещения
Основным результатом работы этой системы является измерение угловых смещений различных сегментов тела.
Она специально отслеживает голову, туловище, таз и конечности, рассчитывая, как эти сегменты вращаются и взаимодействуют друг с другом в 3D-пространстве.
Высокочастотная дискретизация
Для обеспечения надежности эти системы работают с высокой частотой дискретизации (часто около 120 Гц).
Это позволяет зафиксировать мельчайшие детали движения, которые стандартное видео может упустить, такие как быстрые изменения углов суставов или незначительные сдвиги центра масс.
Роль в оценке обуви
Оценка координации движений тела
Система предоставляет фундаментальные кинематические данные, необходимые для анализа координации движений при ходьбе.
Наблюдая за вращением таза и туловища в ответ на удар стопы, исследователи могут определить, способствует ли обувь естественному движению или создает биомеханическую неэффективность.
Анализ микро-характеристик походки
Помимо общего движения, система обеспечивает пространственную точность на миллиметровом уровне.
Это позволяет рассчитывать критически важные показатели безопасности, такие как высота подъема стопы (насколько высоко поднимается стопа) и скорость центра масс (ЦМ), которые необходимы для оценки защитной обуви и тренировочной обуви.
Предоставление эталонных данных для моделей
Точные координаты, генерируемые системой, служат надежными обучающими данными для моделей машинного обучения.
Эти модели используют данные для прогнозирования и оценки характеристик стабильности различных типов обуви в одинаковых условиях.
Понимание ограничений и компромиссов
Лабораторные ограничения
Оптические системы захвата движения, как правило, требуют контролируемой лабораторной среды.
Хотя это стандартизирует температуру и влажность для исключения внешних переменных, это не может воспроизвести непредсказуемый рельеф или ветровые условия внешней среды.
Оптические против инерциальных систем
Хотя оптические системы обеспечивают превосходную точность, они ограничены полем зрения камеры.
Инерциальные измерительные блоки (IMU) часто используются в качестве альтернативы для тестов ходьбы на большие расстояния в реальных условиях, предлагая большую степень свободы, но уступая в абсолютной пространственной точности многокамерной инфракрасной системе.
Правильный выбор для вашей цели
- Если ваш основной фокус — точный биомеханический анализ: Используйте многокамерную инфракрасную систему для получения миллиметровых данных об углах суставов и координации сегментов тела.
- Если ваш основной фокус — тестирование на долговечность в реальных условиях: Дополните оптические данные с помощью IMU для оценки стабильности на больших расстояниях вне лабораторной среды.
- Если ваш основной фокус — выделение характеристик обуви: Убедитесь, что инфракрасная система используется в строго контролируемой среде, чтобы все изменения походки приписывались исключительно обуви.
Высокоточный анализ походки зависит от инфракрасной системы, которая преобразует физическое движение в действенные данные, способствующие инновациям в обуви.
Сводная таблица:
| Функция | Многокамерная инфракрасная система | Биомеханическая польза |
|---|---|---|
| Метод отслеживания | Отражающие маркеры на анатомических ориентирах | Точное 3D-картографирование цифрового скелета |
| Частота дискретизации | Высокочастотная (например, 120 Гц) | Захватывает быстрые сдвиги суставов и микро-движения |
| Пространственная точность | Точность на миллиметровом уровне | Детальные данные о подъеме стопы и скорости ЦМ |
| Выходные данные | 3D угловое смещение | Объективный анализ координации сегментов тела |
| Основное применение | Контролируемое лабораторное тестирование | Выделяет влияние дизайна обуви на биомеханику |
Как крупный производитель, обслуживающий дистрибьюторов и владельцев брендов, 3515 использует передовые биомеханические знания для обеспечения превосходных характеристик обуви. Наши комплексные производственные мощности охватывают все типы обуви, начиная с нашей флагманской серии защитной обуви и заканчивая тактическими ботинками, обувью для активного отдыха, тренировочными кроссовками и официальной обувью. Сотрудничайте с производителем, который уделяет первостепенное внимание точности и качеству для ваших оптовых заказов. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить, как наши решения для обуви могут повысить ценность вашего бренда!
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 .
Люди также спрашивают
- Какова цель обсуждения различных типов зимних ботинок? Чтобы соответствовать вашей активности для безопасности и комфорта
- Почему металлическая ткань выбрана в качестве основного материала для умных электронных кож? Преимущества превосходного проводящего каркаса
- Почему испытатель гибкости обуви в сборе промышленного класса необходим для обуви из ЭВА? Обеспечение качества и долговечности
- Почему стандартизация обуви имеет важное значение при изучении температуры окружающей среды? Обеспечение точности научных данных
- Какова рекомендация по выбору обуви для поездок в крытые помещения в холодную погоду? Оставайтесь в тепле и сухости
- Как системы датчиков давления проверяют колодки для диабетической обуви? Обеспечьте безопасность с количественной точностью
- Почему необходимо использовать материалы высокой плотности, такие как свинцовые пластины, для балансировки веса экспериментальной обуви в сравнительных исследованиях походки? Обеспечение точных биомеханических данных
- Почему в ковбойских сапогах используются колышки из лимонного дерева и латунные гвозди? Секрет непревзойденной долговечности