六轴力传感器可提供精确的多维度数据，这对于分析运动鞋性能至关重要。
它专门提供在运动过程中同时作用于所有六个轴上的力和力矩的原始数据。这些全面的输入用于计算两个关键指标：旋转抓地力 (RT) 和平移抓地力系数 (TTC)。
通过同时记录所有方向的力和力矩，该传感器能够精确计算抓地力指标，这些指标定义了最佳抓地力和危险的足部固定之间的微妙界限。
测量力学
同步多轴记录
传感器的基本输出是原始动力学数据。该设备安装在机械测试肢上，可捕获鞋子与表面之间的完整物理相互作用。
它同时记录所有六个轴上的力和力矩。这种同步性对于复制实际比赛中鞋子承受的复杂多向应力至关重要。
从原始数据到可操作的指标
仅凭原始力数据很难进行安全分析。因此，传感器输出经过处理以得出特定系数。
这些计算出的参数使研究人员能够标准化抓地力测试。它们将抽象的力矢量转化为关于安全性和性能的可比值。
关键计算指标
旋转抓地力 (RT)
旋转抓地力是用于评估扭转阻力的主要参数。它源自机械肢在旋转运动期间捕获的力矩数据。
此指标对于识别足部固定至关重要。如果 RT 值过高，鞋子在枢轴转动时会过于用力地抓住场地，可能导致膝盖或脚踝受伤。
平移抓地力系数 (TTC)
平移抓地力系数测量线性抓地力。它利用在直线运动期间捕获的力数据来量化鞋子抵抗滑动的程度。
此参数对于分析加速和减速至关重要。低 TTC 表明滑倒的可能性很高，这会降低性能效率并增加跌倒的风险。
数据解读：抓地力与安全的权衡
“过度”抓地力的危险
一个普遍的误解是，更高的抓地力数值总是更好。传感器数据通常揭示了性能与安全之间危险的权衡。
虽然高平移抓地力有助于运动员更快地冲刺，但高旋转抓地力可能很危险。传感器有助于识别危险区域，在这些区域，抓地力足够强，可以在腿部旋转时将脚锁定到位。
平衡参数
设计师必须利用这些数据找到一个“最佳点”。目标是最大限度地提高平移抓地力以获得速度，同时限制旋转抓地力以允许安全释放。
如果没有六轴传感器提供的精细数据，就无法区分有益的抓地力（牵引力）和有害的抓地力（固定）。
将传感器数据应用于鞋类设计
通过分离这些特定参数，制造商和研究人员可以客观地评估鞋子在压力下的性能。
- 如果您的主要重点是预防伤害：优先降低旋转抓地力 (RT)，以确保鞋子在扭矩导致韧带损伤之前从表面释放。
- 如果您的主要重点是运动速度：最大限度地提高平移抓地力系数 (TTC)，以防止在加速过程中因滑倒而造成的能量损失。
精确测量是科学地平衡敏捷性和稳定性的竞争需求的唯一方法。
摘要表：
| 参数 | 测量来源 | 对性能的影响 | 受伤风险因素 |
|---|---|---|---|
| 旋转抓地力 (RT) | 力矩数据（扭转） | 枢轴效率和稳定性 | 高值导致足部固定和十字韧带/脚踝受伤 |
| 平移抓地力 (TTC) | 力数据（线性） | 加速和减速速度 | 低值导致滑倒和效率损失 |
| 多轴力 | 原始动力学数据 | 全面的运动分析 | 复制真实比赛压力的关键 |
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参考文献
- Bahador Keshvari, Veit Senner. Investigating the effect of outsole configurations on rotational and translational traction using a mechanical prosthetic foot. DOI: 10.1007/s12283-023-00436-2
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