嵌入式力板通过实时记录地面反作用力（GRF）来充当主动式踝关节外骨骼的基本验证机制。它们之所以必要，是因为它们提供了量化推进力增强所需的特定数据，使研究人员能够超越理论性能，实现客观验证的有效性。
验证主动式踝关节外骨骼所需的不只是观察；它需要精确的机械数据。嵌入式力板提供关键的比较指标——特别是峰值地面反作用力——以客观证明设备成功地辅助了推进力并改善了整体步态动力学。
量化机械辅助
要理解这些传感器的必要性，必须考察它们测量的具体机械功能：推进力。
实时数据收集
嵌入式力板在用户行走时连续记录地面反作用力（GRF）。
这使得在实际步态周期中捕获动态数据，而不是在静态模拟中。
测量推进力增强
主动式踝关节外骨骼的主要目标通常是辅助受影响的肢体蹬离地面。
力板数据使研究人员能够数学上量化这种增强。通过测量施加到地面的力，工程师可以精确确定设备为用户的自然运动增加了多少推进力。
客观验证性能
功能性设计与临床有效设备之间的区别在于验证。力板提供了这种转变所需的证据。
比较方法
验证依赖于清晰的“之前和之后”的比较。
研究人员利用力板比较用户在不佩戴设备的情况下产生的峰值地面反作用力与佩戴外骨骼时产生的峰值地面反作用力。
超越主观反馈
虽然用户反馈很有价值，但它是主观且多变的。
力板提供了客观的有效性标准。它们产生具体的数字，证明外骨骼是否真正按照预期辅助了步态动力学。
理解权衡
虽然力板对于评估至关重要，但依赖这些数据需要仔细的实验设计以确保准确性。
基线数据要求
评估的有效性完全取决于基线测量质量。如果“之前”的数据（不佩戴外骨骼行走）没有准确记录，那么关于推进力增强的比较数据在统计上就变得毫无意义。
关注峰值力
主要参考资料强调了峰值地面反作用力的重要性。
然而，仅依赖峰值有时会掩盖步态周期中其他地方的力分布异常。在整个步态周期的背景下查看这些峰值数据至关重要，以确保整体步态质量得到维持。
为您的评估做出正确选择
要有效地利用嵌入式力板进行外骨骼项目，请根据您的具体目标调整您的分析。
- 如果您的主要重点是工程设计：优先量化推进力增强，以验证机械执行器是否向地面提供了足够的力。
- 如果您的主要重点是临床康复：关注使用前后步态动力学的比较，以验证设备是否有效地纠正了用户的行走模式。
客观数据是原型和已验证解决方案之间的桥梁。
总结表：
| 评估标准 | 嵌入式力板的作用 | 关键绩效指标（KPI） |
|---|---|---|
| 推进力测量 | 实时记录地面反作用力（GRF） | 峰值地面反作用力 |
| 设计验证 | 量化相对于理论模型的机械辅助 | 推进力增强百分比 |
| 步态优化 | 提供客观数据而非主观用户反馈 | 比较步态周期对称性 |
| 临床疗效 | 基线与主动设备性能比较 | 改进的行走模式指标 |
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参考文献
- Jesús de Miguel-Fernández, Joan Lobo-Prat. Immediate Biomechanical Effects of Providing Adaptive Assistance With an Ankle Exoskeleton in Individuals After Stroke. DOI: 10.1109/lra.2022.3183799
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .
