力板通过将物理压力转换为数字轨迹来量化稳定性。它们测量地面反作用力（GRFs）来计算压力中心（CoP）和推断质心（XCoM）。这使得研究人员能够实时准确地了解振动刺激如何改变身体维持平衡的能力。
力板提供了证明振动鞋垫可改善姿势控制所需的高分辨率证据。通过测量压力中心（CoP）摆动的减少，这些工具可以客观地确定机械刺激是否成功增强了用户的感觉反馈回路。
通过地面力量化姿势摆动
捕捉实时压力变化
力板使用灵敏的传感器来检测用户站立或移动时体重的每一次微小变化。通过高频率采样，力板跟踪身体在接收鞋垫振动输入的同时如何不断地适应重力。
将力转换为压力中心（CoP）数据
稳定性分析的主要输出是压力中心（CoP），它代表了力板上所有压力的空间平均值。如果振动鞋垫有效，压力中心（CoP）轨迹通常会变得更加受控，不那么混乱，表明神经控制更好。
评估动态平衡
除了静态站立，力板还可以测量身体如何处理运动。这对于评估鞋垫在行走或突然改变方向时如何防止跌倒至关重要，因为它记录了每一步的身体反应。
用于稳定性评估的高级指标
推断质心（XCoM）的作用
推断质心（XCoM）是一个复杂的指标，它同时考虑了用户质心的位置和速度。这些数据有助于确定振动鞋垫是否在运动过程中帮助用户将平衡维持在“安全”边界内。
测量感觉整合
振动鞋垫旨在通过一种通常称为随机共振的过程来增强脚底的感觉反馈。力板使临床医生能够测量这些微弱的振动是否确实能带来改善的运动校正和更稳定的站姿。
比较基线分析
为了评估有效性，研究人员使用力板在不使用鞋垫的情况下建立稳定性基线。通过将其与鞋垫激活时捕获的数据进行比较，他们可以量化姿势摆动和平衡的改进百分比。
理解权衡和局限性
对环境噪音的敏感性
力板非常灵敏，可以接收来自地板或附近重型机械的振动。这种环境噪音有时会被误认为是鞋垫的振动输入，需要严格的校准和过滤以确保数据的完整性。
实验室与现实的差距
虽然力板是准确性的“黄金标准”，但它们通常仅限于平坦、受控的实验室环境。用户在平坦的力板上可能表现出改善的稳定性，但这并不总是能保证在不平坦或室外表面上达到相同的性能水平。
数据解释的复杂性
高频采样会产生海量数据集，需要专门的软件和专业知识才能进行解释。仅关注一个指标，如压力中心（CoP）摆动，有时会过度简化结果，并忽略用户实际如何平衡的更深层次的细微差别。
将力板数据应用于您的目标
如何使用这些信息
在评估振动鞋垫时，您选择的指标应与用户或研究项目的具体需求相符。
- 如果您的主要重点是老年人防跌倒：优先考虑推断质心（XCoM）数据，以了解用户在动态运动中维持平衡的程度。
- 如果您的主要重点是神经康复：仔细查看压力中心（CoP）轨迹和速度，以确定振动是否成功刺激了用户的感觉系统。
- 如果您的主要重点是产品验证：确保力板使用高采样率（1000Hz或更高）来捕获鞋垫振动与用户姿势反应之间的细微相互作用。
通过利用高分辨率的力板数据，您可以超越主观感受，证明振动干预的机械功效。
摘要表：
| 指标类型 | 稳定性指标 | 振动鞋垫的影响 |
|---|---|---|
| 压力中心（CoP） | 压力变化的が空间平均值 | 减少混乱的轨迹；表明神经控制更好。 |
| 推断质心（XCoM） | 质心位置和速度 | 在运动过程中改善在安全边界内的平衡维持。 |
| 摆动速度 | 姿势调整的速度 | 带来更受控、更精确的运动校正。 |
| 地面反作用力 | 对运动的物理反应 | 通过随机共振增强感觉反馈回路。 |
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参考文献
- Giorgio Orlando, Neil D. Reeves. Acute Effects of Vibrating Insoles on Dynamic Balance and Gait Quality in Individuals With Diabetic Peripheral Neuropathy: A Randomized Crossover Study. DOI: 10.2337/dc23-1858
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .