嵌入式测力板是评估倾斜表面滑倒风险的基本数据捕获工具。它们通过在行走站立阶段记录实时的三维地面反作用力 (GRF)，特别是分离垂直力和前后剪切力，来量化施加在行走表面上的物理需求。
嵌入式测力板的主要价值在于它们能够提供计算所需摩擦系数 (RCOF) 所必需的动力学测量。该指标定义了人们保持稳定所需的精确摩擦量，使研究人员能够直接评估滑倒的可能性。
捕获必要的动力学数据
要了解滑倒风险，首先必须量化一个人与地面的互动方式。嵌入式测力板提供了此分析所需的详细数据。
实时 3D 测量
测力板不仅仅是检测重量；它们实时收集三维地面反作用力 (GRF)。
这使得能够全面了解作用的力，而不是静态快照。
分离剪切力和垂直力
对于滑倒分析，两个特定的力分量至关重要：垂直力（向下的压力）和前后剪切力（水平推/刹车力）。
这两个特定力之间的比率是预测滑倒的数学基础。
分析站立阶段
数据收集集中在行走过程的站立阶段——脚与地面接触的确切时刻。
这是摩擦力与稳定性相关的唯一时间窗口，因此是所有动力学测量的焦点。
从原始数据到风险分析
原始力数据本身并不能表明安全性。必须将数据转化为可操作的指标，以评估鞋底与坡道之间的相互作用。
计算所需摩擦系数 (RCOF)
来自测力板的动力学测量是计算所需摩擦系数 (RCOF) 的主要输入。
RCOF 代表了支撑行走者运动而不使其脚部滑动所需的最小摩擦力。
评估滑倒可能性
通过分析 RCOF，研究人员可以评估鞋底外底与行走表面之间的相互作用力。
如果 RCOF 超过地板的可用摩擦力，滑倒的可能性会显著增加。
理解分析限制
虽然嵌入式测力板很准确，但了解它们测量什么和不测量什么对于正确解释数据很重要。
测量需求，而非供应
测力板测量行走者施加在地板上的需求（他们需要多少摩擦力）。
它们不测量地板材料本身的可用摩擦力；它们只是确定行走者的运动是否需要比可能安全的摩擦力更大的摩擦力。
根据您的目标做出正确的选择
了解测力板的作用，可以根据您的具体目标有效地应用数据。
- 如果您的主要重点是生物力学研究：使用测力板分析前后剪切力，以了解在不同坡度角度下步态的变化。
- 如果您的主要重点是安全评估：关注从测力板得出的所需摩擦系数 (RCOF)，以确定特定坡道角度是否会对标准鞋类造成高滑倒概率。
通过分离站立阶段的特定相互作用力，嵌入式测力板将主观观察转化为客观、可量化的风险评估。
总结表：
| 关键指标 | 测力板提供的数据 | 在滑倒分析中的重要性 |
|---|---|---|
| 垂直力 | 站立期间的向下压力 | 建立摩擦力计算的法向力基线 |
| 剪切力 | 水平推/刹车力 | 确定施加在地板表面的物理需求 |
| RCOF | 剪切力与垂直力之比 | 防止人员滑倒所需的最小摩擦力 |
| 站立阶段 | 实时 3D 动力学数据 | 捕获接触瞬间的关键相互作用力 |
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参考文献
- Amitava Halder, Chuansi Gao. Gait Biomechanics While Walking Down an Incline After Exhaustion. DOI: 10.1007/s10694-023-01402-x
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .
