박막 압력 감지 저항기(Fsr)를 사용하여 어떤 특정 보행 데이터가 수집됩니까? 마스터 스마트 인솔 분석

박막 압력 감지 저항기(FSR)가 장착된 스마트 인솔은 주로 족저압 분포 지도와 압력 중심(Yc)의 이동 경로를 추적하기 위한 데이터를 수집합니다. 특히 발 앞부분과 뒤꿈치 부분에 통합된 이 센서는 압전 효과를 이용하여 발의 기계적 압력을 정량화 가능한 전기 신호로 변환합니다.

압력 중심의 특정 궤적을 모니터링함으로써 이러한 시스템은 특히 다양한 마찰 수준의 표면에서 균형을 유지하기 위해 개인이 무게 중심을 어떻게 조정하는지에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다.

수집되는 핵심 데이터

족저압 분포 지도

FSR이 장착된 인솔의 주요 출력은 발 전체의 압력 분포 지도입니다.

발 앞부분과 뒤꿈치에 센서를 전략적으로 배치함으로써 시스템은 보행 주기 중 지지 단계 동안 체중이 어떻게 적용되는지 캡처합니다.

압력 중심(Yc) 경로

정적 체중 외에도 센서는 압력 중심의 동적 이동, 특히 Yc 좌표라고 하는 것을 계산합니다.

이 변수는 발이 뒤꿈치 충격에서 발가락 떼기까지 굴러갈 때 힘의 중심이 이동하는 정확한 경로를 보여줍니다.

Yc 경로를 추적하는 것은 안정성을 분석하는 데 필수적입니다. 왜냐하면 사람이 똑바로 서기 위해 만드는 미세 조정을 강조하기 때문입니다.

작동 메커니즘

압전 효과

FSR 기술은 압전 효과를 기반으로 작동합니다.

박막 저항기에 기계적 압력이 가해지면 전기 저항은 힘에 비례하여 변합니다.

이러한 물리적 변화는 즉시 전기 신호로 변환되며, 이는 보행 분석의 원시 데이터 역할을 합니다.

균형 및 마찰 반응

수집된 데이터는 충격뿐만 아니라 환경과의 상호 작용에 관한 것입니다.

이 시스템은 외부 요인에 대한 무게 중심의 이동을 감지할 수 있습니다.

이를 통해 다양한 마찰 수준(예: 미끄러운 지형 대 거친 지형)의 표면에서 걸을 때 사용되는 균형 전략을 분석할 수 있습니다.

장단점 이해

개별 센서 배치

데이터는 발 전체를 덮는 연속적이고 픽셀 밀도가 높은 그리드가 아니라 특정 영역(발 앞부분 및 뒤꿈치)에서 파생됩니다.

일반적인 균형과 주요 압력 지점을 계산하는 데 효율적이지만, 이 설정은 중간 발 또는 아치 부분의 국소 압력 이상을 놓칠 수 있습니다.

간접 균형 평가

인솔은 압력을 측정하여 무게 중심의 거동을 추론합니다.

표면 상호 작용 분석에 매우 정확하지만, 이 데이터는 몸통이나 머리에서 직접적으로 몸의 흔들림을 측정하는 것이 아니라 균형 역학의 결과를 나타냅니다.

생체 역학 분석을 위한 FSR 데이터 활용

스마트 인솔의 유용성을 극대화하려면 데이터 출력을 특정 분석 요구 사항과 일치시켜야 합니다.

주요 초점이 안정성 분석인 경우: 압력 중심(Yc) 경로 데이터를 우선적으로 사용하여 피험자가 저마찰 표면을 보상하기 위해 무게 중심을 어떻게 조정하는지 관찰합니다.
주요 초점이 충격 모니터링인 경우: 보행 주기 동안 고하중 영역을 식별하기 위해 뒤꿈치 및 발 앞부분 센서에서 생성된 족저압 분포 지도에 집중합니다.

이러한 특정 데이터 포인트를 이해하면 원시 전압 신호가 인간의 안정성과 보행 역학에 대한 명확한 그림으로 변환됩니다.

요약 표:

데이터 포인트	센서 기술	주요 기능	생체 역학적 통찰력
족저압 지도	박막 FSR	체중 분포 캡처	고하중 영역 식별 (발 앞부분/뒤꿈치)
CoP 경로 (Yc)	압전 효과	압력 이동 추적	균형 및 무게 중심 이동 분석
보행 역학	신호 변환	뒤꿈치-발가락 롤 모니터링	표면 마찰 반응 평가
안정성 지표	전기 신호	미세 조정 정량화	자세 및 낙상 위험 평가