Высокочастотная инфракрасная система захвата движения необходима для отслеживания нижних конечностей, поскольку она обеспечивает высокое пространственное разрешение, необходимое для точного картирования быстрых анатомических изменений. Используя несколько высокоточных камер для отслеживания отражающих маркеров, исследователи могут с минимальными ошибками зафиксировать точные координаты сегментов тела и углов суставов.
Критическая ценность системы заключается в ее способности синхронизировать кинематические координаты с данными силовых платформ. Эта интеграция позволяет создавать 3D-цифровые модели, обеспечивая точный расчет динамической нагрузки на суставы во время движения.
Достижение высококачественной кинематики
Для понимания биомеханики нижних конечностей простой видеоанализ недостаточен; вам нужны количественные данные высокого разрешения.
Точность с помощью триангуляции по нескольким камерам
Инфракрасная система использует несколько камер, расположенных вокруг зоны захвата. Обнаруживая отражающие маркеры под разными углами, система с высоким пространственным разрешением рассчитывает 3D-положения, создавая цифровую модель движения испытуемого.
Картирование анатомических ориентиров
Отражающие маркеры размещаются на определенных анатомических ориентирах, таких как пятка или первая и пятая плюснефаланговые суставы. Это позволяет системе определять пространственное положение конкретных сегментов тела, а не просто общее движение.
Создание 3D-цифровых моделей
Используя координатные данные с маркеров, программное обеспечение реконструирует виртуальную модель нижних конечностей или обуви. Эта реконструкция предоставляет стандартные отраслевые базовые данные о траекториях движения стопы и характеристиках походки.
Связь движения с биомеханической нагрузкой
Основная причина использования такой сложной системы заключается не только в том, чтобы увидеть, как движется конечность, но и в том, чтобы понять действующие на нее силы.
Отслеживание центра масс (ЦМ)
Система обеспечивает точное картирование траектории центра масс. Точное отслеживание ЦМ является основой для анализа баланса, устойчивости и энергоэффективности локомоции.
Интеграция с силовыми платформами
Высокочастотные инфракрасные системы разработаны для идеальной синхронизации с силовыми платформами. В то время как камеры фиксируют движение (кинематику), силовые платформы фиксируют силы реакции опоры (кинетику).
Расчет динамической нагрузки на суставы
Объединяя 3D-положение сегментов конечностей с данными о силе, исследователи могут анализировать динамические изменения нагрузки на суставы. Это критически важно для исследований по профилактике травм, мониторинга реабилитации и проектирования обуви.
Понимание ограничений
Хотя инфракрасные системы обеспечивают превосходную точность для лабораторных работ, они не лишены недостатков. Крайне важно понимать, где они преуспевают, а где терпят неудачу.
Чувствительность к окружающей среде
Эти системы полагаются на отражение света и обычно ограничены контролируемыми лабораторными условиями. В отличие от костюмов на базе IMU, на инфракрасные камеры могут негативно влиять условия наружного освещения, тени или физические препятствия, такие как деревья.
Требования к прямой видимости
Поскольку камеры должны «видеть» маркеры, чтобы отслеживать их, существует риск окклюзии. Если конечность блокирует маркер от поля зрения камер, могут возникнуть пробелы в данных, в то время как инерционные датчики (IMU) не требуют прямой видимости.
Сделайте правильный выбор для вашего эксперимента
Выбор технологии должен определяться конкретной средой и требуемой детализацией данных.
- Если ваш основной акцент — точный анализ нагрузки на суставы: Используйте высокочастотную инфракрасную систему, синхронизированную с силовыми платформами, чтобы обеспечить точный расчет внутренних нагрузок в контролируемой лабораторной среде.
- Если ваш основной акцент — эргономика в полевых условиях: Используйте высокоточные костюмы для захвата движения с IMU для фиксации траекторий всего тела в сложных наружных условиях без проблем с окклюзией.
В конечном итоге, для детального биомеханического профилирования нижних конечностей, где нагрузка на суставы является фактором, высокочастотный инфракрасный захват остается определяющим инструментом.
Сводная таблица:
| Функция | Высокочастотная инфракрасная система | Костюмы для захвата движения на базе IMU |
|---|---|---|
| Лучший сценарий использования | Анализ нагрузки на суставы в лаборатории | Эргономика в полевых условиях/на улице |
| Точность данных | Высокое пространственное разрешение (3D-координаты) | Ориентация и ускорение |
| Возможность синхронизации | Прямая интеграция с силовыми платформами | Ограниченная кинетическая синхронизация |
| Требование | Требуется прямая видимость | Прямая видимость не требуется |
| Вывод | Точные 3D-цифровые скелетные модели | Траектории движения всего тела |
Повысьте производительность вашей обуви с 3515
Являясь ведущим производителем крупномасштабной продукции, обслуживающим мировых дистрибьюторов и владельцев брендов, 3515 использует профессиональные биомеханические знания для предоставления превосходных решений в области обуви. Наши комплексные производственные возможности позволяют нам преобразовывать сложные данные захвата движения в высокопроизводительные продукты в рамках нашей флагманской серии рабочей обуви, тактических ботинок и спортивных кроссовок.
Независимо от того, нужны ли вам точно спроектированные рабочие ботинки или эргономичные туфли, наш опыт массового производства гарантирует, что ваш бренд будет предлагать непревзойденный комфорт и долговечность. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить, как наш ассортимент обуви может удовлетворить ваши конкретные потребности в дистрибуции и принести специализированную ценность вашим клиентам.
Ссылки
- Noor Arifah Azwani Abdul Yamin, Hiroshi Takemura. Correlation between Postural Stability and Lower Extremity Joint Reaction Forces in Young Adults during Incline and Decline Walking. DOI: 10.3390/app132413246
Эта статья также основана на технической информации из 3515 База знаний .
Люди также спрашивают
- Как высокая частота дискретизации и пространственное разрешение сенсорных платформ повышают точность? Достижение точной биомеханики
- Как платформы социальных сетей трансформируют процесс принятия решений о покупке модных товаров? Революция в торговле модной одеждой
- Почему в обработке текстильных и обувных компонентов используется станок для косой резки? Обеспечьте точность и повысьте эффективность
- Как промышленное аддитивное производство способствует разработке обуви? Ускорьте свой цикл проектирования обуви
- Какова основная функция оборудования для электроспиннинга? Улучшение гибкой обуви с помощью передовой технологии нановолокон
- Почему сертификация экологичного строительства важна для обувных фабрик? Повышение эффективности и доступ к рынку
- Каким образом комплексное производительное обслуживание (TPM) обеспечивает эффективность производства обуви? Повышение надежности производственной линии
- Почему высокоточные стельки для измерения давления на стопу имеют решающее значение? Откройте для себя анализ походки и движений на основе данных