특수 발바닥 압력 신발은 이동식 전신 체중 지지(MTVBWS) 보행 훈련 시스템 내에서 중요한 "감지 단말기" 역할을 합니다. 이 신발은 고해상도 내부 압력 센서 배열을 사용하여 사용자의 발이 전체 보행 동작 동안 지면과 상호 작용하는 방식을 실시간으로 데이터를 수집합니다.
핵심 요점 이 신발은 기계식 지지 시스템의 신경학적 트리거 역할을 합니다. 정확한 압력 분포를 캡처함으로써 시스템은 보행 단계를 식별하고 사용자의 정확한 움직임에 실시간으로 일치하도록 동적으로 언로딩 비율을 전환할 수 있습니다.
고정밀 감지의 역할
세분화된 데이터 수집
이 신발에는 고해상도 내부 압력 센서 배열이 장착되어 있습니다. 이것은 단순한 스위치가 아니라 발바닥 전체의 무게 분포를 매핑합니다.
실시간 연속 모니터링
센서는 보행 주기 동안 지속적으로 작동합니다. 정적인 스냅샷이 아니라 즉각적인 피드백 스트림을 제공합니다.
주요 보행 단계 식별
이 데이터의 주요 목적은 보행 패턴의 특정 순간을 식별하는 것입니다. 시스템은 발뒤꿈치 충격, 입각기, 유각기와 같은 뚜렷한 마커를 찾습니다.
시스템 역학 구동
체중 지지와의 연결
보행 단계 식별은 관찰만을 위한 것이 아니라 제어 신호입니다. 시스템은 이러한 단계를 사용하여 주어진 밀리초에 얼마만큼의 체중을 지지해야 하는지 결정합니다.
동적 전환
신발의 데이터를 기반으로 시스템은 동적 체중 지지 조정을 수행합니다. 사용자의 단계의 현재 단계에 해당하도록 "언로딩 비율"(기계가 들어 올리는 체중의 양)을 전환합니다.
시스템 정확성 보장
기계식 지지의 정확성은 신발의 데이터에 직접적으로 의존합니다. 정확한 단계 식별은 시스템이 언제 지지를 활성화하거나 해제해야 하는지 아는 유일한 방법입니다.
의존성 이해
센서 해상도가 가장 중요
시스템은 특정 보행 마커에 반응하기 때문에 센서 배열의 해상도가 중요한 요소입니다. 저해상도 센서는 압력의 미묘한 변화를 놓쳐 "혼란스러운" 기계식 지지를 초래할 수 있습니다.
타이밍 불일치 위험
신발과 지지 메커니즘 간의 연결은 즉각적이어야 합니다. 신발이 "발뒤꿈치 충격"을 감지하지만 시스템이 언로딩 비율 전환을 지연시키면 사용자의 훈련 경험이 단절되고 잠재적으로 비효과적일 수 있습니다.
시스템 성능 평가
보행 훈련 시스템에서 최적의 성능을 보장하기 위해 감지 신발의 기능에 집중하세요.
- 재활 정밀도가 주요 초점이라면: 입각기 동안 미묘한 압력 변화를 감지할 수 있는 고해상도 센서 배열이 있는 시스템을 우선적으로 고려하세요.
- 부드러운 기계식 응답이 주요 초점이라면: 시스템이 신발 데이터를 즉시 처리하여 인지할 수 있는 지연 없이 언로딩 비율을 전환하도록 하세요.
체중 지지 시스템의 효과는 궁극적으로 신발이 바닥을 얼마나 정확하게 읽을 수 있는지에 의해 정의됩니다.
요약 표:
| 기능 | MTVBWS 시스템에서의 기능 | 훈련에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 센서 배열 | 고해상도 압력 데이터 수집 | 정확한 무게 분포 매핑 |
| 보행 단계 감지 | 발뒤꿈치 충격, 입각기, 유각기 식별 | 기계식 지지 타이밍 트리거 |
| 실시간 모니터링 | 지속적인 데이터 스트리밍 | 즉각적인 언로딩 비율 전환 가능 |
| 동적 전환 | 체중 지지 수준 조정 | 사용자 움직임에 기계식 지원 일치 |
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참고문헌
- Xiaoqian Zhang, Bing Jun Li. A novel Dynamic Body Weight Support overground co-walker enabling variable unloading ratio and Motion Tracking. DOI: 10.3389/fnins.2023.1188776
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