主要的结构区别在于鞋子与外部设备之间的物理接口。专业功能性鞋履在鞋底和脚背处设计有集成锁定机制和加固结构，旨在与机器人力反馈设备建立刚性、不变形的连接。
专业功能性鞋履充当机器人系统的机械延伸，优先考虑刚性力传递以纠正步态异常。相比之下，标准鞋履被设计为中性接口，优先考虑贴合度和一致的几何形状，以最大限度地减少一般运动分析中的变量。
为机械耦合而设计
集成锁定系统
与标准鞋不同，专业鞋履并非独立产品；它是更大硬件循环的一部分。
这些鞋子在结构中内置了特定的锁定机制。
这使得鞋履能够物理上锁定到机器人设备上，确保鞋子与机器之间没有相对运动。
加固的鞋底和脚背
为了承受机器人施加的机械载荷，鞋子需要标准鞋履所缺乏的结构刚度。
专业设计在鞋底和脚背区域融入了加固区域。
这种加固可以防止鞋子在力反馈机制的压力下发生扭曲或塌陷。
生物力学力传递
抑制剪切力
专业鞋履的关键功能是消除内部移动。
刚性设计有效地抑制了剪切力，剪切力发生在运动过程中脚与鞋底平行滑动时。
通过中和这些力，机器人可以施加精确的校正，而不会因鞋子变形而造成能量损失。
精确的脚踝控制
这种结构刚性的最终目标是严格遵守生物力学要求。
对于足下垂等情况，鞋履可确保机器人以绝对精确的方式控制脚踝的屈伸角度。
标准鞋履无法提供这种级别的控制，因为柔软的材料会缓冲和衰减机器人输入。
标准鞋履的作用
统一的几何形状
虽然专业鞋注重控制，但标准（或标准化）鞋履则侧重于一致性。
这些鞋子通常具有统一的平底几何形状，以消除诸如前后跟高差或鞋底厚度等变量。
这确保了空间参数（如步长和步宽）的测量不会因鞋子设计而产生偏差。
贴合度和减少滑动
标准鞋履优先考虑脚与鞋之间的关系，而不是鞋与机器人之间的关系。
目标是通过适当的尺码和贴合度来最大限度地减少鞋内的脚部滑动。
这减少了因穿着者努力保持鞋子稳定而引起的步态偏差，确保观察到的运动是自然的。
理解权衡
刚性与自然运动
专业鞋履的刚性连接对于主动矫正至关重要，但它会人为地限制脚部。
它有效地将脚变成机器人操纵的杠杆，这对于治疗是必要的，但对于正常行走则不自然。
机械控制与数据纯净度
标准化鞋履通过消除变量，为数据收集提供了“干净”的基线。
然而，由于它缺乏刚性接口，因此不能用于高力机器人驱动。
尝试将标准鞋与力反馈设备一起使用，会由于鞋子的自然柔韧性而导致力传递不准确。
为您的目标做出正确选择
选择正确的鞋履结构完全取决于您是在测量步态还是主动矫正步态。
- 如果您的主要重点是主动康复（例如，足下垂）：您需要专业功能性鞋履来确保刚性力传递和精确的脚踝角度控制。
- 如果您的主要重点是步态分析或基线训练：您应该使用标准化平底鞋来消除几何变量并最大限度地减少数据偏差。
鞋子的结构设计决定了它充当被动测量工具还是主动传递治疗性力量的工具。
总结表：
| 特征 | 专业功能性鞋履 | 标准化训练鞋履 |
|---|---|---|
| 主要目的 | 主动康复与机器人矫正 | 步态分析与基线训练 |
| 接口 | 用于机器人耦合的集成锁定机制 | 用于自然运动的中性接口 |
| 结构刚度 | 高（加固的鞋底/脚背以防止变形） | 低（用于舒适/几何形状的柔性材料） |
| 力处理 | 抑制剪切力以实现精确反馈 | 最大限度地减少变量以实现数据一致性 |
| 关键用例 | 矫正足下垂和步态异常 | 测量空间参数（步长/步宽） |
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参考文献
- Yuichiro Soma, Masashi Yamazaki. New Neuromuscular Training for Peripheral Nerve Disorders Using an Ankle Joint Hybrid Assistive Limb: A Case Series. DOI: 10.3390/medicina59071251
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .
