在高精度力传感器安装在测试鞋上，以捕捉操作员脚踩全地形车刹车踏板时产生的精确、实时的压力。 这种配置允许直接测量鞋底与车辆控制装置之间特定接触点的力。通过模拟腿部力量通过鞋子传递，研究人员可以确定在不同的坡度和操作场景下停止车辆所需的最小物理推力。
使用集成在鞋内的传感器，测量从理论机械阻力转移到实际的人体输入数据。这使得能够客观地评估特定操作员群体（例如青少年）是否具备安全操控农业全地形车的身体能力。
模拟真实世界的力传递
直接接触点测量
将按钮式负载传感器直接安装在测试鞋的鞋底上，可确保在精确的作用界面捕获数据。这种方法消除了仅在踏板机构上测量力所带来的变量，因为这可能无法考虑鞋类的阻尼效应。
模拟操作员力学
此设置的主要目标是模仿操作员的腿部力量如何通过鞋子传递到踏板。这种对实际驾驶条件的模拟提供了对在换挡或紧急制动期间接合制动系统所需的物理努力的高保真度视图。
建立物理安全阈值
确定最小制动推力
使用集成传感器的测试鞋可以精确确定在各种坡度上停止全地形车所需的推力。由于在下坡时停车比在平地上停车需要更大的力，因此这些数据对于确定操作员的“最坏情况”力要求至关重要。
评估操作员能力
收集的数据为安全标准提供了客观依据，特别是针对年轻或体型较小的操作员。通过将测得的所需力与特定人群的体力进行比较，工程师可以确定车辆型号是否对青少年操作安全。
理解权衡
鞋类一致性和材料干扰
测试期间使用的鞋类类型会显著影响传感器读数。虽然传感器精度很高，但鞋底刚度或胎面花纹的变化可能会导致压力分布不均，这可能需要标准化鞋类以确保不同测试之间的数据具有可比性。
环境和耐用性限制
按钮式传感器是放置在高摩擦、高冲击环境中的敏感仪器。在农业环境中测试时，泥土、沙砾和湿气普遍存在，保持传感器校准和物理完整性是一个持续的挑战。
如何将这些见解应用于车辆测试
在实施基于鞋类的力测量时，您的方法应根据您要达到的特定安全或设计目标而有所不同。
- 如果您的主要重点是法规遵从性：使用高精度传感器记录陡坡上所需的最大力，以确保车辆符合“最低操作员力量”标准。
- 如果您的主要重点是人体工程学设计：分析鞋底的压力分布，以优化刹车踏板的形状、尺寸和角度，以实现更好的力传递。
- 如果您的主要重点是青少年安全：将鞋类传感器数据与特定年龄组的平均腿部力量基准进行比较，以验证车辆对年轻骑手的适用性。
通过弥合机械阻力与人体身体能力之间的差距，鞋类传感器提供了确保农业车辆既实用又对其预期操作员安全所需的数据。
总结表：
| 特征 | 在全地形车测试中的作用 | 对安全分析的好处 |
|---|---|---|
| 实时压力捕获 | 测量鞋-踏板界面的精确力 | 验证实际的人体输入与理论数据 |
| 坡度模拟 | 确定斜坡上所需的推力 | 识别停止时的最坏情况力要求 |
| 人口统计基准测试 | 将力与操作员腿部力量进行比较 | 评估对青少年和体型较小操作员的适用性 |
| 压力分布 | 分析鞋底的力 | 优化刹车踏板的人体工程学和鞋类设计 |
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