直接集成可创建高度稳定的感知前端。通过将力敏电阻（FSR）、角度编码器以及相关线路等组件直接嵌入专业鞋类中，您可以在传感器和脚之间建立固定的相对位置。这种机械稳定性对于最大限度地减少信号漂移并确保先进步态辅助所需的高保真度检测至关重要。
核心要点 外部传感器通常会受到运动噪声和放置变化的影响，而集成的鞋类则将鞋子转化为精密仪器。这种方法同时最大限度地提高了控制系统的技术可靠性，并通过隐藏设备的医疗性质来提高用户依从性。
增强数据精确度和系统控制
建立固定的相对位置
集成的首要技术优势是消除了相对运动。当传感器内置于鞋类结构中时，它们与脚部保持恒定的物理关系。
这种“固定的相对位置”可防止传感器在步态周期中移位。它确保收集到的数据反映的是实际的足部力学，而不是传感器的位移。
最大限度地减少信号漂移
通过带子或束带固定的外部传感器容易打滑，从而导致信号漂移。集成设计从根本上缓解了这个问题。
通过将传感元件固定在鞋子或智能纺织品内，系统减少了运动伪影。这会产生更清晰、更可靠的信号流，所需的滤波也更简单。
优化下游驱动
准确的底层数据是有效辅助的燃料。先进的系统，如外骨骼和功能性电刺激（FES）单元，依赖于精确的计时。
集成鞋类提供的增强灵敏度使这些系统能够与用户的运动完美协调其操作。这带来了更平稳、更自然的步态辅助。
改善用户体验和依从性
减少视觉上的顾虑
传统的步态辅助设备通常具有明显的“医疗”外观。这可能会造成社交压力，并阻止用户在公共场合佩戴它们。
将传感元件集成到鞋类或智能纺织品中可以隐藏技术。这大大减少了医疗感，有助于设备融入用户的日常生活。
提高长期依从性
遵守康复或辅助方案在很大程度上取决于用户的舒适度。如果设备笨重或令人尴尬，用户就会避免使用它。
通过利用纺织品内的广域接触，系统可以在不干扰日常活动的情况下实现稳定的信号收集。这种无缝体验可以提高用户的长期依从率。
了解权衡
集成复杂性
虽然有益，但嵌入电子产品会增加制造复杂性。集成线路和力敏电阻等精密传感器需要坚固的结构方法来防止故障。
耐用性问题
鞋类会受到高冲击和重复应力的作用。电子元件必须足够耐用，能够承受与鞋子本身相同的磨损，而不会随着时间的推移而降低信号质量。
为您的目标做出正确选择
要确定集成鞋类是否适合您的特定应用，请考虑您的主要目标：
- 如果您的主要重点是系统性能：优先考虑集成，以最大限度地减少信号漂移，并确保外骨骼和 FES 系统所需的精确同步。
- 如果您的主要重点是用户采纳：利用集成设计来最小化设备的医疗外观，并减少佩戴它所带来的社会压力。
最终，将电子产品集成到鞋类中可以弥合临床精确度和实际可用性之间的差距。
摘要表：
| 关键优势 | 技术/用户优势 | 对性能的影响 |
|---|---|---|
| 固定的相对位置 | 消除运动过程中的传感器移位 | 高保真度检测足部力学 |
| 最小化的信号漂移 | 减少运动伪影和滤波需求 | 更清晰、更可靠的控制系统数据 |
| 优化的驱动 | 实现外骨骼/FES 的精确计时 | 更平稳、更自然的步态辅助 |
| 减少视觉上的顾虑 | 在鞋子设计中隐藏电子元件 | 提高用户在社交场合的信心 |
| 提高依从性 | 无缝集成到日常鞋类中 | 提高康复和辅助计划的依从性 |
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参考文献
- Chenglin Lyu, Chuong Ngo. Hybrid FES-Exoskeleton Control for Walking Gait Correction. DOI: 10.1515/cdbme-2022-2003
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .
