정밀 하중 센서는 신발 밑창의 미끄럼 저항을 정량화하는 기본적인 데이터 캡처 메커니즘 역할을 합니다. 움직이는 동안 수직 및 수평으로 가해지는 특정 힘을 지속적으로 측정하여 사용 가능한 마찰 계수(ACOF)를 수학적으로 결정하는 데 필요한 원시 데이터를 제공합니다.
핵심 요점 수직 및 수평 움직임 구성 요소 모두에 센서를 통합함으로써 테스트 장치는 전단력과 수직력의 정밀한 실시간 비율을 통해 ACOF를 도출합니다. 이를 통해 미끄럼 저항은 주관적인 느낌에서 낙상 사고 방지에 필수적인 정량화 가능한 안전 지표로 전환됩니다.
힘 캡처의 역학
이중 벡터 통합
마찰을 정확하게 특성화하기 위해 테스트 장치는 단일 차원의 움직임을 볼 수 없습니다. 정밀 하중 센서는 테스트 장치의 움직임 구성 요소에 직접 통합됩니다.
이들은 두 개의 서로 다른 물리적 평면을 동시에 모니터링하도록 배치됩니다. 이를 통해 시스템은 다른 방향에서 신발 밑창에 작용하는 힘을 분리할 수 있습니다.
주요 변수 측정
센서는 두 가지 특정 기계 데이터 세트를 캡처하는 역할을 합니다.
첫째, 걸음의 하향 압력을 나타내는 수직력($F_{vertical}$)을 측정합니다. 둘째, 수평 마찰 또는 미끄러짐 힘을 나타내는 전단력($F_{shear}$)을 캡처합니다.
동적 실시간 수집
데이터 캡처 시점은 측정 자체만큼 중요합니다.
이 센서는 스냅샷을 찍는 것 이상으로 기계 데이터를 동적으로 실시간으로 수집합니다. 이를 통해 데이터는 미끄러짐 또는 걸음의 움직임 중에 발생하는 실제 힘을 반영합니다.
원시 데이터에서 안전 지표로
비율 계산
센서에서 제공하는 원시 힘 데이터는 중요한 계산의 입력입니다.
장비는 수집된 전단력과 수직력 간의 비율을 계산합니다. 이 비율은 결정적인 사용 가능한 마찰 계수(ACOF)입니다.
안전 등급 설정
ACOF는 신발 성능 평가의 핵심 매개변수 역할을 합니다.
기계적 힘을 이 표준화된 비율로 변환함으로써 산업계는 객관적으로 미끄럼 방지 안전 등급을 결정할 수 있습니다. 이 정량적 특성화는 낙상 사고 방지를 위한 신발 설계를 검증하는 데 사용되는 주요 도구입니다.
정확도를 위한 중요 고려 사항
통합 감지의 필요성
마찰 테스트의 일반적인 함정은 센서를 움직임 구성 요소에서 분리하는 것입니다.
주요 참조는 센서가 움직임 구성 요소에 *통합*되어야 한다고 강조합니다. 긴밀한 통합 없이는 힘 데이터 전송이 지연되거나 왜곡되어 부정확한 ACOF 계산으로 이어질 수 있습니다.
동적 대 정적 제한
정적 측정에 의존하면 오해의 소지가 있는 안전 데이터가 나올 수 있습니다.
센서는 "동적" 힘을 캡처하도록 설계되었으므로 미끄러짐이 움직이는 중에 발생한다는 현실을 해결합니다. 이 실시간 동적 힘 캡처 없이 밑창을 평가하면 낙상의 실제 물리학을 고려하지 못합니다.
안전 목표에 ACOF 데이터 적용
안전을 위해 정밀 하중 센서 데이터를 효과적으로 활용하려면 특정 목표에 접근 방식을 맞추세요.
- 주요 초점이 장비 검증인 경우: 테스트 장비가 수직 및 수평 평면 모두에 센서를 통합하여 전체 힘 비율을 캡처하도록 하세요.
- 주요 초점이 작업장 안전인 경우: 정적 재료 특성이 아닌 실시간 데이터에서 파생된 정량적 ACOF 등급에 엄격하게 의존하여 미끄럼 방지 신발을 선택하세요.
객관적인 안전은 하향 걸음과 외향 미끄러짐 사이의 정밀하고 실시간적인 수학적 관계에 달려 있습니다.
요약 표:
| 특징 | ACOF 특성화에서의 기능 |
|---|---|
| 수직력 센서 | 걸음 중에 가해지는 하향 압력($F_{vertical}$)을 측정합니다. |
| 전단력 센서 | 실시간으로 수평 마찰 또는 미끄러짐 힘($F_{shear}$)을 캡처합니다. |
| 이중 벡터 통합 | 정확도를 위해 두 물리적 평면에서 동기화된 데이터 캡처를 보장합니다. |
| 비율 계산 | 미끄럼 저항 등급을 정의하기 위해 ACOF($F_{shear} / F_{vertical}$)를 계산합니다. |
| 동적 모니터링 | 정적인 오해의 소지가 있는 스냅샷이 아닌 움직임 중 실제 힘을 반영합니다. |
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참고문헌
- Shubham Gupta, Arnab Chanda. Development of a Portable Device for Surface Traction Characterization at the Shoe–Floor Interface. DOI: 10.3390/surfaces5040036
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 3515 지식 베이스 .
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