Предварительная обработка кожи является абсолютным предварительным условием для обеспечения целостности данных при сборе поверхностной электромиографии (sEMG). Она включает физическое и химическое изменение поверхности кожи — путем удаления волос, абразивной обработки и спиртовой дезинфекции — для резкого снижения электрического сопротивления, или контактного импеданса, между мышцей и электродом.
Без тщательной подготовки кожи интерфейс между телом и датчиком действует как резистор, который ухудшает сигнал. Предварительная обработка обеспечивает снижение импеданса кожи ниже 5 кОм, что необходимо для предотвращения заглушения тонких мышечных сигналов, необходимых для анализа обуви, внешними помехами.
Физика точности сигнала
Снижение контактного импеданса
Человеческая кожа естественно сопротивляется электрическому току из-за слоев мертвых клеток, масел и волос.
Предварительная обработка кожи удаляет эти барьеры для снижения контактного импеданса до целевого значения ниже 5 кОм. Более низкий импеданс гарантирует, что слабый электрический сигнал, генерируемый мышцей, не будет ослаблен (ослаблен) до того, как он достигнет датчика.
Улучшение соотношения сигнал/шум (SNR)
Высокий импеданс действует как антенна для шума.
Снижая сопротивление, вы минимизируете улавливание электромагнитных помех (EMI) из окружающей среды. Это приводит к высокому соотношению сигнал/шум, гарантируя, что данные на вашем экране представляют фактическую мышечную активность, а не фоновый статический шум.
Протокол предварительной обработки
Механическая обработка
Для установления прямого соединения необходимо удалить физические барьеры.
Обычно это включает бритье волос и легкую абразивную обработку поверхности кожи. Эти шаги физически удаляют непроводящий роговой слой (внешний слой мертвой кожи).
Химическая очистка
После абразивной обработки поверхности требуется химическая очистка.
Использование спиртовой дезинфекции удаляет изолирующие органические вещества, такие как кератин, натуральные масла и пот. Это гарантирует, что электрод контактирует с чистой, проводящей поверхностью.
Почему это важно для тестирования обуви
Захват данных глубоких мышц
Устойчивость обуви в значительной степени зависит от глубоких, тонких мышц, которые трудно контролировать.
Точная предварительная обработка жизненно важна для захвата сигналов от мышцы, отводящей большой палец стопы (abductor hallucis) и задней большеберцовой мышцы (tibialis posterior). Поскольку эти мышцы расположены глубже в стопе и голени, их поверхностные сигналы слабые и легко маскируются без идеального соединения.
Анализ динамической устойчивости
Тестирование обуви включает высокоскоростные движения, такие как бег или резкие повороты.
Эти динамические действия создают артефакты движения. Соединение с низким импедансом гарантирует, что изменения в активации мышц, вызванные различными компонентами обуви, точно обнаруживаются, а не теряются в шуме движения.
Распространенные ошибки, которых следует избегать
Цена высокого импеданса
Если импеданс остается выше 5 кОм, данные становятся ненадежными.
Высокочастотный внешний шум может имитировать или маскировать физиологические сигналы. Это приводит к ложным выводам о том, как обувь влияет на производительность мышц.
Непоследовательная подготовка
Предварительная обработка должна быть единообразной для всех испытуемых и сеансов тестирования.
Непоследовательная абразивная обработка или очистка приводит к нестабильному качеству данных, что делает невозможным объективное сравнение производительности различных прототипов обуви.
Выбор правильного подхода для вашей цели
Чтобы ваши данные о производительности обуви были действенными, адаптируйте свой подход к конкретным целям тестирования:
- Если ваш основной фокус — оценка устойчивости обуви: Обеспечьте тщательную абразивную обработку для захвата сигналов малой амплитуды от глубоких стабилизаторов, таких как задняя большеберцовая мышца.
- Если ваш основной фокус — анализ высокоскоростного бега: Уделите приоритетное внимание тщательной спиртовой очистке для удаления пота и масел, вызывающих дрейф сигнала при быстрых движениях.
Надежные выводы о производительности обуви невозможны без освоения интерфейса между спортсменом и датчиком.
Сводная таблица:
| Шаг | Действие | Основная цель |
|---|---|---|
| Механическая | Бритье и легкая абразивная обработка | Удаляет волосы и мертвую кожу (роговой слой) для снижения сопротивления. |
| Химическая | Спиртовая дезинфекция | Устраняет масла, пот и кератин для лучшего контакта с электродом. |
| Целевой импеданс | < 5 кОм | Минимизирует шум сигнала и внешние помехи (EMI). |
| Результат | Высокий SNR | Обеспечивает чистые данные для глубоких стабилизирующих мышц, таких как задняя большеберцовая мышца. |
Повысьте производительность вашей обуви с 3515
Точность в тестировании — основа превосходного дизайна обуви. Являясь ведущим крупномасштабным производителем, обслуживающим мировых дистрибьюторов и владельцев брендов, 3515 использует техническое превосходство для производства высокопроизводительной обуви. От наших флагманских защитных ботинок и прочных тактических ботинок до высокоскоростных тренировочных кроссовок и кед — мы гарантируем, что каждый продукт соответствует строгим требованиям ваших целевых клиентов.
Готовы масштабировать свое производство с партнером, который понимает науку о производительности? Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши потребности в массовом производстве и изучить наш обширный портфель решений для обуви.
Ссылки
- Koji Murofushi, Kazuyoshi Yagishita. Differences in trunk and lower extremity muscle activity during squatting exercise with and without hammer swing. DOI: 10.1038/s41598-022-17653-7
Эта статья также основана на технической информации из 3515 База знаний .
Люди также спрашивают
- Как интерактивные элементы переключения улучшают пользовательский опыт при покупке обуви с помощью дополненной реальности? Увеличьте продажи благодаря бесшовному пользовательскому опыту.
- Каково значение сбора данных об энергии вибрации, вызванной шагами, для оценки симметрии походки?
- Какими особенностями долговечности обладают эти ботинки? Руководство по материалам, конструкции и усилениям
- Какие проблемы со стопами связаны с повторяющимися движениями или длительным стоянием? Защитите свой фундамент
- Что такое «удар пальцами» и как его предотвратить? Навсегда избавьтесь от боли в ногах при спуске.
- Какую функцию выполняет модульная платформа сброса при моделировании опасностей? Улучшение исследований стабильности походки
- Как цифровая подометрия способствует созданию высокопроизводительной обуви? Освойте дизайн, основанный на научных данных
- Почему необходима обувь, разработанная для массового распространения, чтобы учитывать разнообразные размеры активности?