Eine triaxiale Inertial Measurement Unit (IMU), die in einen Schuh integriert ist, funktioniert durch die Kombination von Beschleunigungsmessern und Gyroskopen mit hoher Abtastrate, um die Fußbewegung in Echtzeit zu erfassen. Sie überwacht kontinuierlich Änderungen der triaxialen linearen Beschleunigung und der Winkelgeschwindigkeit und erstellt so ein detailliertes digitales Profil der Bewegung des Probanden beim Gehen.
Die IMU dient als Kernstück der kinematischen Analyse und nutzt Rohbewegungsdaten, um spezifische Beschleunigungsspitzen zu erkennen. Dieser Prozess ermöglicht die präzise Identifizierung von Ganganalysen wie Fersenauftritt und Zehenabdruck, die für die Berechnung von Gehgeschwindigkeit und Schrittlänge unerlässlich sind.
Die Mechanik der Datenerfassung
Sensorintegration und Abtastung
Die IMU arbeitet durch die Kombination zweier verschiedener Sensortypen: Beschleunigungsmesser und Gyroskope.
Diese Komponenten arbeiten mit einer hohen Abtastrate, die sicherstellt, dass auch schnelle oder subtile Änderungen der Fußbewegung ohne Datenverlust erfasst werden.
Triaxiale Messung
Der Begriff "triaxial" bezieht sich auf die Fähigkeit des Geräts, Bewegungen über drei Dimensionen gleichzeitig zu überwachen.
Das System erfasst die lineare Beschleunigung (wie schnell sich die Geschwindigkeit entlang einer geraden Linie ändert) und die Winkelgeschwindigkeit (die Rotationsgeschwindigkeit), um die Flugbahn des Fußes im 3D-Raum abzubilden.
Umwandlung von Rohdaten in Gangmetriken
Erkennung kritischer Ganganalysen
Rohdaten allein sind nicht das Endprodukt; das System verarbeitet diese Informationen, um spezifische Muster zu finden.
Durch die Erkennung von Spitzen in der Beschleunigung entlang der vertikalen und anteroposterioren (vorne-hinten) Achsen identifiziert die IMU verschiedene Phasen des Gangzyklus.
Diese Spitzenwerterkennung ist der Mechanismus, mit dem Fersenauftritt (wenn der Fuß den Boden berührt) und Zehenabdruck (wenn der Fuß den Boden verlässt) genau bestimmt werden.
Berechnung abgeleiteter Parameter
Sobald die Ganganalysen zeitgestempelt sind, berechnet das System komplexe kinematische Parameter.
Diese rohen "kinematischen Kerninformationen" werden in umsetzbare Metriken wie Gehgeschwindigkeit, Schrittlänge und Gangvariabilität umgewandelt.
In klinischen Kontexten quantifizieren diese Daten Merkmale wie Tremor oder Bewegungslangsamkeit und bieten eine objektive Grundlage für die Bewertung der Wirksamkeit von Behandlungen.
Verständnis der Kompromisse
Abhängigkeit von eindeutigen Signalspitzen
Die Genauigkeit der IMU hängt stark von klaren "Spitzen" in den Beschleunigungsdaten zur Identifizierung von Ganganalysen ab.
Wenn ein Proband einen schleifenden Gang oder stark unregelmäßige Bewegungsmuster aufweist, bei denen die vertikalen Beschleunigungsspitzen gedämpft sind, kann das System Schwierigkeiten haben, den Fersenauftritt automatisch zu definieren.
Fokus auf Kinematik vs. Kinetik
Es ist wichtig zu unterscheiden, was die IMU misst: Sie erfasst Kinematik (Bewegung im Raum), nicht Kinetik (Kraft).
Obwohl sie hervorragende Daten über Geschwindigkeit und Variabilität liefert, misst sie nicht direkt den physischen Druck oder die Bodenreaktionskraft, die vom Benutzer ausgeübt werden.
Die richtige Wahl für Ihr Ziel treffen
Um den Nutzen eines IMU-basierten Ganganalysesystems zu maximieren, stimmen Sie die Datenfähigkeiten mit Ihren spezifischen Zielen ab.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Definition von Gangphasen liegt: Priorisieren Sie Systeme mit hohen Abtastraten, um sicherzustellen, dass die vertikalen und anteroposterioren Beschleunigungsspitzen mit hoher zeitlicher Auflösung erfasst werden.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der klinischen Beurteilung liegt: Schauen Sie über die Rohdaten hinaus und konzentrieren Sie sich auf die berechneten Metriken wie Gangvariabilität und Bewegungslangsamkeit, um den Fortschritt des Patienten objektiv zu messen.
Durch die Umwandlung komplexer Bewegungen in quantifizierbare Metriken liefert die triaxiale IMU die notwendigen objektiven Beweise zur Verfeinerung personalisierter Behandlungsprotokolle.
Zusammenfassungstabelle:
| Komponente/Metrik | Funktion & Erfasste Daten | Auswirkung auf die Ganganalyse |
|---|---|---|
| Beschleunigungsmesser | Misst triaxiale lineare Beschleunigung | Erkennt Spitzen bei Fersenauftritt und Zehenabdruck |
| Gyroskope | Misst Winkelgeschwindigkeit | Bildet 3D-Fußflugbahn und -rotation ab |
| Hohe Abtastrate | Schnelle Datenerfassungszyklen | Stellt Auflösung für subtile Bewegungsänderungen sicher |
| Abgeleitete Metriken | Geschwindigkeit, Schrittlänge, Variabilität | Liefert objektive Daten für die klinische Beurteilung |
Steigern Sie die Leistung Ihrer Schuhe mit der Expertenfertigung von 3515
Als Großhersteller, der globale Distributoren und Markeninhaber bedient, bietet 3515 die technische Expertise und Produktionskapazität, die erforderlich sind, um fortschrittliche Schuhkonzepte zum Leben zu erwecken. Egal, ob Sie Schuhe zur Ganganalyse mit integrierter Technologie entwickeln oder Hochleistungsschuhe benötigen, unsere umfassenden Fähigkeiten decken alle Arten ab – einschließlich unserer Flaggschiff-Serie Sicherheitsschuhe, taktische Stiefel, Outdoor-Ausrüstung und formelle Anzugschuhe.
Warum mit 3515 zusammenarbeiten?
- Vielseitige Produktion: Massenfertigung für professionelle, sportliche und spezialisierte Sicherheitskategorien.
- Qualitätssicherung: Jahrzehntelange Erfahrung in der Erfüllung strenger Industriestandards.
- Individualisierung: Maßgeschneiderte Lösungen für Markeninhaber, die intelligente Technologie oder spezielle Materialien integrieren möchten.
Bereit, Ihre Schuhlinie mit einem zuverlässigen Fertigungspartner zu skalieren? Kontaktieren Sie uns noch heute, um Ihre Großbestellanforderungen und Projektziele zu besprechen!