坐姿手动归零是消除鞋具引起的测量伪影所必需的关键校准步骤。 在收集任何数据之前，此过程可中和安全鞋鞋带产生的“预加载”压力。通过在双脚悬空时重置系统基线，可以确保传感器仅记录体重和动态运动产生的实际力，而不是鞋子的静态紧度。
通过从方程中消除紧绷鞋带的恒定压力，手动归零建立了“真实零点”。这确保了后续的峰值压力和冲量值计算仅反映工作任务中产生的有效载荷。
传感器校准的力学原理
消除预加载压力
安全鞋的设计旨在提供牢固的贴合度，通常需要紧密系鞋带以保持稳定性。即使穿着者完全静止，这种紧度也会对足部传感器施加持续的静态压力。
如果系统未进行归零以考虑这一点，传感器会将鞋带的紧度解释为用户主动载荷的一部分。手动归零会将此特定的“预加载”值从总测量值中减去。
为什么需要悬空
为了使归零过程准确，用户必须坐着，双脚悬空且放松。
此姿势可确保在校准期间绝对没有体重施加到传感器上。如果双脚接触地面，重力和体重转移将导致基线发生偏移，从而使未来的数据不准确。
确保数据精度
隔离有效载荷
足部压力测量的目的是分析工作活动的动力学影响。您需要捕捉行走、举重和站立的力。
通过有效“忽略”鞋子内部的压力，设备可以隔离这些动态力。这会产生“有效载荷”的测量值——即在运动过程中实际影响肌肉骨骼系统的力。
动力学指标的准确性
精确的校准直接关系到峰值压力和冲量值等关键指标的有效性。
如果没有干净的零点，这些值将被鞋子的基线压力人为地夸大。正确的手动归零可确保这些指标代表足部承受的真实生理应力。
校准中的常见陷阱
地面接触的风险
如果在归零阶段受试者让双脚稍微接触地面，就会出现一个常见的错误。
如果发生这种情况，系统实际上会“去皮”用户的体重。当用户随后站起来时，报告的压力将远低于实际情况，从而使研究无效。
校准后调整鞋具
归零过程捕获了鞋带在那个确切时刻的特定压力分布。
如果在归零过程完成后，用户重新系紧或调整鞋带，则校准将不再有效。新的压力分布将被记录为主动载荷数据，从而在分析中引入误差。
为您的目标做出正确的选择
为确保您的足部压力数据稳健且可信，请遵守以下设置协议：
- 如果您的主要关注点是绝对数据准确性： 确保受试者的双脚完全悬空，没有地面接触，以防止体重干扰基线。
- 如果您的主要关注点是一致的可重复性： 指示用户在手动归零过程启动后不要触摸鞋带或调整安全鞋的贴合度。
干净、隔离的基线是可操作的足部动力学分析的不可协商的基础。
总结表：
| 校准阶段 | 受试者动作 | 步骤目标 |
|---|---|---|
| 手动归零 | 坐姿，双脚悬空 | 消除鞋带压力（预加载） |
| 基线设置 | 无地面接触 | 防止体重影响“真实零点” |
| 数据收集 | 主动运动/站立 | 仅记录有效的生理载荷 |
| 维护 | 不调整鞋具 | 保持归零后的校准完整性 |
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参考文献
- Steven Simon, Michael Fröhlich. Impact of Fatigue on Ergonomic Risk Scores and Foot Kinetics: A Field Study Employing Inertial and In-Shoe Plantar Pressure Measurement Devices. DOI: 10.3390/s24041175
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .
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