三层电路结构充当压敏坐标系统。通过在两层交叉排列的导电线之间夹入一层电阻膜，鞋垫创建了一个精确的检测网格。足部的机械压力会改变交叉点的电阻，从而使系统能够将物理力映射为数字电压数据。
核心原理是通过交叉网格架构将机械力转换为电信号。当施加压力时，中间的薄膜会在特定的网格坐标处改变电阻，从而使系统能够实时跟踪重心偏移和动态步态模式。
传感器网格的构成
线-膜-线堆叠
该结构创建了一个特殊的“三明治”配置。它将压敏膜直接放置在两层导电线之间。
交叉网格图案
顶部和底部的导电线并非平行排列；它们被排列成交叉网格图案。这种几何排列在整个足底表面创建了一个独特的交叉点矩阵。
检测网格
这些交叉点充当独立的传感节点。它们共同构成了一个全面的足底压力检测网格，能够将压力定位到脚部的特定区域，而不仅仅是检测总重量。
从物理压力到数字数据
电阻响应
工作原理依赖于中间膜层的物理特性。当脚底施加压力时，压敏膜的电阻会在精确的接触点发生变化。
坐标扫描
系统不会将整个薄膜作为一个单元进行读取。相反，它会系统地扫描由导线交叉点形成的网格坐标。这使得处理器能够精确地隔离电阻变化发生的具体位置。
电压转换
系统将变化的电阻测量为这些特定位置的电压值。这些电压波动提供了计算每个坐标处施加压力的强度所需的原始数据。
理解技术限制
扫描延迟与分辨率
虽然交叉网格图案可以进行详细的映射，但它也带来了处理要求。系统必须按顺序或以多路复用组的方式扫描坐标，以构建完整的图像。更高分辨率的网格（更多的导线）可以提供更好的数据，但可能会略微增加完成完整扫描周期所需的时间。
信号解释的复杂性
原始电压数据代表压力，但需要复杂的解释才能使其有用。系统必须通过算法处理这些电压值，以区分简单的重心转移和表明跌倒的复杂动态步态模式。
利用数据进行安全应用
重心跟踪
该机制的主要输出是可视化重心（CoG）偏移的能力。通过汇总来自多个坐标的电压数据，系统可以实时计算用户的平衡点。
识别步态异常
除了静态平衡之外，传感器网格还能捕捉压力点的时序和顺序。这使得能够识别动态步态模式，这对于在跌倒发生前预测或检测跌倒至关重要。
为您的目标做出正确选择
要有效地利用这项技术，您必须将数据输出与您的特定监控目标相匹配。
- 如果您的主要关注点是平衡稳定性：优先考虑重心偏移的准确性，以检测导致失去平衡的细微摇摆。
- 如果您的主要关注点是活动监测：关注从电压值派生的动态步态模式，以对步行速度和步态不规则性进行分类。
最终，该结构价值在于它能够将脚步的机械混乱转化为结构化、可量化的电压图。
总结表：
| 组件 | 配置 | 功能作用 |
|---|---|---|
| 顶部/底部层 | 导电线（交叉网格） | 创建 X-Y 坐标传感节点 |
| 中间层 | 压敏膜 | 根据物理力改变电阻 |
| 数据输出 | 电压映射 | 将电阻转换为重心数据 |
| 主要目标 | 步态与跌倒检测 | 识别动态模式和平衡偏移 |
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