6축 힘 센서는 운동화 성능 분석에 필수적인 정밀한 다차원 데이터를 제공합니다.
특히 움직이는 동안 모든 6개 축에 걸친 힘과 모멘트에 대한 원시 데이터를 제공합니다. 이 포괄적인 입력은 두 가지 중요한 지표인 회전 견인력(RT)과 병진 견인 계수(TTC)를 계산하는 데 사용됩니다.
모든 방향의 힘과 모멘트를 동시에 기록함으로써 이 센서는 최적의 접지력과 위험한 발 고정 사이의 미묘한 경계를 정의하는 견인력 지표를 정밀하게 계산할 수 있습니다.
측정의 역학
동시 다축 기록
센서의 기본 출력은 원시 운동 데이터입니다. 기계식 테스트 팔에 장착된 장치는 신발과 표면 사이의 완전한 물리적 상호 작용을 캡처합니다.
동시에 모든 6개 축에 걸친 힘과 모멘트를 기록합니다. 이러한 동시성은 실제 경기 중에 신발에 가해지는 복잡하고 다방향적인 응력을 복제하는 데 중요합니다.
원시 데이터에서 실행 가능한 지표로
힘 원시 데이터만으로는 안전 분석을 해석하기 어렵습니다. 따라서 센서의 출력은 특정 계수를 도출하기 위해 처리됩니다.
이러한 계산된 매개변수를 통해 연구원은 접지력 테스트를 표준화할 수 있습니다. 추상적인 힘 벡터를 안전 및 성능에 관한 비교 가능한 값으로 변환합니다.
중요 계산 지표
회전 견인력(RT)
회전 견인력은 비틀림 저항을 평가하는 데 사용되는 주요 매개변수입니다. 기계식 팔의 회전 운동 중에 캡처된 모멘트 데이터에서 파생됩니다.
이 지표는 발 고정을 식별하는 데 중요합니다. RT 값이 너무 높으면 피벗 중에 신발이 잔디에 너무 공격적으로 접지되어 무릎이나 발목 부상을 유발할 수 있습니다.
병진 견인 계수(TTC)
병진 견인 계수는 선형 접지력을 측정합니다. 선형 운동 중에 캡처된 힘 데이터를 사용하여 신발이 미끄러짐을 얼마나 잘 방지하는지 정량화합니다.
이 매개변수는 가속 및 감속을 분석하는 데 필수적입니다. 낮은 TTC는 미끄러질 가능성이 높다는 것을 나타내며, 이는 성능 효율성을 감소시키고 넘어질 위험을 증가시킵니다.
데이터 해석: 접지력 대 안전 절충
"과도한" 접지력의 위험
일반적인 오해는 더 높은 견인력 수치가 항상 더 좋다는 것입니다. 센서 데이터는 종종 성능과 안전 사이의 위험한 절충을 드러냅니다.
높은 병진 견인력은 선수가 더 빠르게 질주하는 데 도움이 되지만, 높은 회전 견인력은 위험할 수 있습니다. 센서는 다리가 회전하는 동안 발을 제자리에 고정시킬 만큼 접지력이 강한 위험 구역을 식별하는 데 도움이 됩니다.
매개변수 균형
디자이너는 이 데이터를 사용하여 "스위트 스팟"을 찾아야 합니다. 목표는 속도를 위해 병진 접지력을 극대화하는 동시에 안전한 해제를 허용하기 위해 회전 접지력을 제한하는 것입니다.
6축 센서에서 제공하는 세분화된 데이터 없이는 유용한 접지력(견인력)과 해로운 접지력(고정)을 구별하는 것이 불가능합니다.
신발 디자인에 센서 데이터 적용
이러한 특정 매개변수를 분리함으로써 제조업체와 연구원은 스트레스 하에서 신발이 어떻게 작동할지 객관적으로 평가할 수 있습니다.
- 부상 예방이 주요 초점이라면: 토크가 인대 손상을 일으키기 전에 신발이 표면에서 해제되도록 회전 견인력(RT)을 낮추는 것을 우선시하십시오.
- 성능 속도가 주요 초점이라면: 가속 중 미끄러짐으로 인한 에너지 손실을 방지하기 위해 병진 견인 계수(TTC)를 극대화하십시오.
정밀한 측정은 민첩성과 안정성의 경쟁 요구 사항을 과학적으로 균형 있게 맞추는 유일한 방법입니다.
요약 표:
| 매개변수 | 측정 소스 | 성능에 미치는 영향 | 부상 위험 요소 |
|---|---|---|---|
| 회전 견인력(RT) | 모멘트 데이터(비틀림) | 피벗 효율성 및 안정성 | 높은 값은 발 고정 및 ACL/발목 부상 유발 |
| 병진 견인력(TTC) | 힘 데이터(선형) | 가속 및 감속 속도 | 낮은 값은 미끄러짐 및 효율성 손실 유발 |
| 다축 힘 | 원시 운동 데이터 | 포괄적인 움직임 분석 | 실제 게임 스트레스 복제에 필수적 |
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참고문헌
- Bahador Keshvari, Veit Senner. Investigating the effect of outsole configurations on rotational and translational traction using a mechanical prosthetic foot. DOI: 10.1007/s12283-023-00436-2
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 3515 지식 베이스 .
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