知识 计算机化动态平衡系统如何测量姿势稳定性?通过数据驱动的鞋类提升性能
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技术团队 · 3515

更新于 3 天前

计算机化动态平衡系统如何测量姿势稳定性?通过数据驱动的鞋类提升性能


计算机化动态平衡系统通过将物理力转换为数字数据来工作。 它利用专用的稳定性记录平台来检测施加在地面上的力的大小和精确变化。通过跟踪压力中心 (COP) 的位移,该系统将主观的不稳定感转化为可量化的指标,用于严格的科学评估。

核心机制涉及将变化的压力中心 (COP) 转换为三个不同的稳定性指数:前后、内外侧和总体。这个过程消除了主观性,可以直接、以数据驱动的方式比较不同鞋类设计对穿着者平衡的影响。

测量机制

稳定性记录平台

评估的基础是稳定性记录平台

该硬件充当鞋类与地板之间的敏感接口。

它旨在检测穿着者在试图保持平衡时力分布的微小变化。

跟踪压力中心 (COP)

系统测量的主要变量是压力中心 (COP) 的位移

COP 代表施加到地面的总压力的具体点。

通过描绘该点随时间的变化情况,系统可以精确识别身体为保持平衡而摇摆的程度。

将运动转化为指标

为了使数据对鞋类评估有用,系统将 COP 位移细分为三个特定的指数。

前后稳定性指数 (APSI)

APSI 测量沿矢状面(前后)轴的运动。

它量化了穿着者前后摇摆的程度。

该指标对于评估鞋类如何影响脚跟到脚尖的平衡和纵向支撑至关重要。

内外侧稳定性指数 (MLSI)

MLSI 侧重于额状面(左右)轴。

它跟踪向左或向右的摇摆运动。

此处的高位移通常表明鞋类设计缺乏侧向支撑或固定。

总体稳定性指数 (OSI)

OSI 提供姿势稳定性的全面总结。

它汇总了所有方向上平台位移的方差。

这会将“抽象的平衡感”转化为一个单一的、可比较的物理度量,代表总体的稳定性表现。

理解权衡

数据与感受之间的差距

虽然这些指数提供了客观的“物理度量”,但它们无法捕捉用户体验

一双限制 COP 位移很大的鞋子可能会获得很高的稳定性分数(低指数值),但穿着者会觉得它过于僵硬。

设计师必须在高度统计学上的稳定性与自然运动所需的灵活性之间取得平衡。

静态与动态的局限性

该系统在测量记录平台上的姿势稳定性方面表现出色。

然而,在稳定站姿下记录的 COP 位移可能无法完美预测高速活动期间的表现。

评估者应将这些指标视为基线稳定性数据,而不是对运动表现的完整描述。

利用稳定性数据进行鞋类评估

为了有效评估鞋类,您必须将特定指数与鞋子的预期用途相匹配。

  • 如果您的主要重点是跑步或步行效率:优先考虑APSI(前后),以确保鞋子最大限度地减少前后摇摆中的能量浪费。
  • 如果您的主要重点是场地运动或敏捷性:仔细检查MLSI(内外侧),以验证鞋类是否提供了足够的抵抗左右滚动的支撑。
  • 如果您的主要重点是安全或防跌倒:依赖OSI(总体稳定性指数)来确定鞋子帮助穿着者维持静态重心的总体能力。

通过隔离特定的方向摇摆,您可以设计出针对终端用户精确稳定性需求的鞋类。

摘要表:

指数 关注领域 鞋类性能应用
APSI 前后(前后) 评估跑步/步行效率和纵向支撑。
MLSI 左右(内外侧) 评估场地运动和敏捷性的侧向支撑。
OSI 综合(总体) 测量一般的防跌倒和静态重心。
COP 压力中心 描绘力的精确点以量化全身摇摆。

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