使用受试者的体重进行传感器校准在技术上具有重要意义，因为它为个体量身定制了个性化的测量基线。通过根据受试者的特定体重和站姿调整系统，可以确保在数据收集开始之前对传感器进行精确的灵敏度调整。
校准不仅仅是系统检查；它是一种灵敏度调整，可使硬件与受试者协调一致。此步骤可确保后续数据——尤其是在复杂任务期间——准确反映受试者相对于其特定体重的与环境的交互。
个性化校准的力学原理
建立测量基线
通用的传感器设置很少能为生物力学分析提供高保真数据。
根据受试者的体重进行校准，可以相对于该特定个体建立一个零点。这确保了力或压力读数是根据受试者的体重进行归一化，而不是任意的工厂标准。
灵敏度调整
该过程充当硬件的微调机制。
通过捕捉受试者的站姿，系统会调整其灵敏度，以考虑该个体自然分配体重的方式。这种精确的调整可以防止在实际测试期间出现信号饱和或响应不足。
为复杂的测试环境做准备
处理附加负载
主要参考资料强调了在携带重型设备行走之前执行此步骤的必要性。
如果传感器未首先根据受试者未加载的体重进行校准，则很难区分外部负载的生物力学影响。正确的基线允许分析人员将设备的影响与受试者自然的步态分离开来。
适应坡度变化
准确的校准对于在陡坡上进行测试同样至关重要。
在斜坡上行走会显著改变力的分布。如果没有在平地上根据受试者的体重建立基线，关于坡度如何改变这些力的相关数据将缺乏可靠的参考点。
要避免的常见陷阱
校准期间的姿势不正确
参考资料强调了在此阶段站姿的重要性。
如果在校准期间受试者转移体重或不自然地倾斜，基线将是错误的。这会引入系统性错误，该错误将在整个数据集持续存在，导致复杂分析无效。
校准的时机
此过程必须在测试开始之前进行。
尝试在事后（测试后）进行数据归一化通常无法考虑传感器灵敏度的细微差别。调整必须实时进行，以确保硬件范围针对特定用户进行了优化。
最大化数据完整性
为确保您的步态分析在技术上是可靠的，请根据您的测试目标遵循以下指南：
- 如果您的主要重点是设备测试：确保在穿戴重型设备之前根据受试者的体重进行校准，以准确测量负载的影响。
- 如果您的主要重点是坡度分析：验证受试者在校准期间保持中立、静态的站姿，以建立一个清晰的基线来分析由坡度引起的力变化。
严格遵守基于体重的校准，您可以将通用的传感器输出转化为精确的、特定于受试者的生物力学数据。
总结表：
| 校准因素 | 技术意义 | 对数据的影响 |
|---|---|---|
| 体重基线 | 建立相对于个体的零点。 | 根据特定体重归一化力/压力读数。 |
| 站姿 | 考虑自然的体重分布。 | 防止信号饱和并确保灵敏度调整。 |
| 设备隔离 | 在添加外部负载之前设置参考。 | 允许分析人员隔离重型设备的影响。 |
| 坡度适应 | 提供水平地面的参考。 | 能够准确跟踪陡坡上的力变化。 |
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参考文献
- Pui Wah Kong, Cheryl Lim. Validation of In-Shoe Force Sensors during Loaded Walking in Military Personnel. DOI: 10.3390/s23146465
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .
