압력 감지 인솔은 고감도 센서 배열을 활용하여 실시간으로 총 족저 압력 증가를 모니터링함으로써 하중 감지를 달성합니다. 이 시스템은 작업자가 빈손으로 있을 때와 물건을 들고 있을 때 가해지는 힘을 비교하여 물리적 하중을 감지합니다. 이 힘 데이터를 압력 중심(CoP) 변위 특성과 통합함으로써 인솔은 물리적 하중 강도에 대한 객관적인 평가를 제공합니다.
"빈손" 상태와 "하중" 상태 간의 차이를 측정하고 이를 균형 지표와 상관 관계를 파악함으로써, 이러한 인솔은 주관적인 신체적 노력을 객관적인 데이터로 변환하여 더 안전한 작업 일정 계획 및 인체 공학 계획을 수립합니다.
하중 감지의 메커니즘
고감도 센서 배열
무게를 정확하게 측정하기 위해 인솔은 풋베드 전체에 분산된 센서 네트워크에 의존합니다.
이러한 고감도 배열은 총 족저 압력을 지속적으로 모니터링합니다. 이를 통해 시스템은 작업자가 하중과 상호 작용하는 즉시 압력의 즉각적인 변화를 포착할 수 있습니다.
차등 힘 분석
시스템의 핵심 로직은 비교 기준선에 기반합니다.
이 기술은 작업자가 빈손일 때 총 힘을 측정하여 "영점"을 설정합니다. 그런 다음 외부 하중의 무게를 분리하기 위해 작업 중에 감지된 총 힘에서 이 기준선을 뺍니다.
물리적 하중 강도 평가
CoP 변위 통합
무게만 측정하는 것으로는 작업자의 신체적 부담을 완전히 정의할 수 없습니다.
시스템은 또한 압력 중심(CoP) 변위 특성을 추적합니다. 이 지표는 작업자의 균형이 어떻게 이동하고 하중의 무게 아래에서 자신을 어떻게 안정시키는지 보여줍니다.
객관적인 강도 평가
순수 힘 데이터와 CoP 지표를 결합하여 시스템은 실제 물리적 하중의 강도를 계산합니다.
이는 단순한 무게 측정에서 하중이 작업자의 신체 역학에 미치는 영향에 대한 전체적인 관점으로 평가를 확장합니다. 이 데이터는 고위험 작업을 식별하는 기초 역할을 합니다.
운영 고려 사항 및 절충점
정확한 기준선에 대한 의존성
하중 감지의 정확성은 올바른 "빈손" 보정에 전적으로 달려 있습니다.
초기 기준선이 잘못 기록된 경우(예: 작업자가 기대거나 이미 도구를 들고 있는 경우), 계산된 하중 데이터가 왜곡될 수 있습니다. 데이터 무결성을 위해 일관된 재보정 프로세스가 필수적입니다.
데이터 해석의 복잡성
인솔은 순수한 객관적인 데이터를 제공하지만, 이를 정책으로 전환하려면 맥락이 필요합니다.
안정적인 CoP로 무거운 하중을 운반하는 것이 불안정한 CoP 변위로 가벼운 하중을 운반하는 것보다 안전할 수 있습니다. 사용자는 안전을 판단하기 위해 단일 지표에 의존하기보다는 힘과 안정성의 조합을 살펴봐야 합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
압력 감지 인솔을 효과적으로 사용하려면 데이터 출력을 특정 안전 목표와 일치시켜야 합니다.
- 주요 초점이 인력 관리인 경우: 객관적인 하중 강도 데이터를 사용하여 누적 피로를 방지하는 작업 교대 근무를 구성하십시오.
- 주요 초점이 인체 공학 개선인 경우: CoP 변위 특성을 분석하여 부상이 발생하기 전에 잘못된 리프팅 자세를 식별하고 교정하십시오.
이 기술을 통해 추정을 정밀도로 대체하여 산업 환경이 작업자의 생리적 현실에 맞게 조정되도록 할 수 있습니다.
요약 표:
| 특징 | 하중 감지에서의 기능 | 산업 안전에 대한 이점 |
|---|---|---|
| 센서 배열 | 실시간 총 족저 압력 모니터링 | 무게 변화의 정확한 감지 |
| 차등 분석 | 빈손 vs. 하중 상태 비교 | 외부 하중 무게의 정확한 분리 |
| CoP 변위 | 균형 및 안정화 이동 추적 | 신체 부담 및 부상 위험 평가 |
| 객관적인 평가 | 힘 및 안정성 지표 결합 | 주관적인 노력 대신 데이터 사용 |
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참고문헌
- P. A. O’SULLIVAN, Dimitrios-Sokratis Komaris. AI-Based Task Classification With Pressure Insoles for Occupational Safety. DOI: 10.1109/access.2024.3361754
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