特制足底压力鞋在移动式全身体重支撑（MTVBWS）步行训练系统中充当关键的“传感终端”。它们利用高分辨率的内部压力传感器阵列，收集用户在整个行走过程中足部与地面交互的实时数据。
核心要点 这些鞋子充当了机械支撑系统的神经触发器。通过精确捕捉压力分布，它们使系统能够识别步态阶段，并实时动态切换卸载比例，以匹配用户的精确运动。
高精度传感的作用
收集精细数据
这些鞋子配备了高分辨率的内部压力传感器阵列。它们不是简单的开关；它们能够映射脚底的重量分布。
实时连续监测
传感器在整个步态周期中持续运行。它们提供的是连续的数据流，而不是静态快照。
识别关键步态阶段
这些数据的首要目的是识别行走模式中的特定时刻。系统会寻找诸如脚后跟触地、支撑相和摆动相等明确的标记。
驱动系统机制
与体重支撑的联系
步态阶段的识别不仅仅是为了观察；它是一个控制信号。系统利用这些阶段来确定在任何给定毫秒内应支撑多少体重。
动态切换
根据鞋子的数据，系统会执行动态体重支撑调整。它会切换“卸载比例”（机器提升的身体重量的量），以匹配用户当前步伐的阶段。
确保系统精度
机械支撑的精度直接取决于鞋子的数据。精确的阶段识别是系统知道何时启动或解除支撑的唯一方法。
理解依赖关系
传感器分辨率至关重要
由于系统会对特定的步态标记做出反应，因此传感器阵列的分辨率是一个关键因素。低分辨率传感器可能会错过细微的压力变化，导致机械支撑“混乱”。
计时不匹配的风险
鞋子与支撑机制之间的连接必须是瞬时的。如果鞋子检测到“脚后跟触地”，但系统延迟了卸载比例的切换，用户的训练体验将会脱节，甚至可能无效。
评估系统性能
为了确保步行训练系统的最佳性能，请关注传感鞋的功能。
- 如果您的主要重点是康复精度：优先选择具有高分辨率传感器阵列的系统，这些系统可以在支撑阶段检测细微的压力变化。
- 如果您的主要重点是平稳的机械响应：确保系统能够即时处理鞋子数据，以便在没有可感知延迟的情况下切换卸载比例。
体重支撑系统的有效性最终取决于其鞋子读取地面的准确性。
总结表：
| 特征 | 在MTVBWS系统中的功能 | 对训练的影响 |
|---|---|---|
| 传感器阵列 | 收集高分辨率压力数据 | 映射精确的重量分布 |
| 步态阶段检测 | 识别脚后跟触地、支撑相和摆动相 | 触发机械支撑的时机 |
| 实时监测 | 连续数据流 | 实现即时卸载比例切换 |
| 动态切换 | 调整体重支撑水平 | 使机械辅助与用户运动相匹配 |
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参考文献
- Xiaoqian Zhang, Bing Jun Li. A novel Dynamic Body Weight Support overground co-walker enabling variable unloading ratio and Motion Tracking. DOI: 10.3389/fnins.2023.1188776
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .
