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三維測(cè)力臺(tái)分析系統(tǒng)——原理介紹

三維測(cè)力臺(tái)由四個(gè)三向力傳感器組成。每個(gè)力傳感器內(nèi)由三個(gè)石英晶片作為敏感元件，分別感受三個(gè)方向的力Fx，F(xiàn)y，F(xiàn)z。石英敏感元件在受力后在其表面會(huì)產(chǎn)生電荷。

縱向效應(yīng)：在受壓的石英表面產(chǎn)生電荷；

剪切效應(yīng)：在受剪切力的石英表面上產(chǎn)生電荷；

橫向效應(yīng)：在與受壓面垂直的石英表面上產(chǎn)生電荷。

這里的三向力傳感器Z方向是利用了縱向原理，X和Y方向利用了切向原理。內(nèi)置電荷放大器是用于收集電荷并將其放大轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)以便后端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的裝置。

三維測(cè)力臺(tái)分析系統(tǒng)的應(yīng)用案例

動(dòng)作分析與訓(xùn)練指導(dǎo)

例如，在舉重運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作分析中，通過(guò)測(cè)量舉重運(yùn)動(dòng)員在發(fā)力過(guò)程中的腳部與地面的Fx、Fy、Fz作用力，身體壓力中心在測(cè)試面的變化情況，進(jìn)行生物力學(xué)的動(dòng)力學(xué)分析；并可依據(jù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行多次測(cè)量，獲取海量測(cè)量樣本，形成舉重運(yùn)動(dòng)發(fā)力過(guò)程的數(shù)據(jù)庫(kù)，將運(yùn)動(dòng)員的測(cè)試數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)對(duì)比，指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練。

三維測(cè)力臺(tái)分析系統(tǒng)介紹

在骨關(guān)節(jié)醫(yī)學(xué)和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練科研中的應(yīng)用 Ariel三維步態(tài)分析系統(tǒng)包括三個(gè)子系統(tǒng)：圖像解析系統(tǒng)、動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)和肌電測(cè)試系統(tǒng)，且圖像解析、動(dòng)力學(xué)和肌電（EMG）數(shù)據(jù)采集可完全同步。

APAS系統(tǒng)軟件兼容N制和PAL制錄像信號(hào)的采集和分析。

本測(cè)力臺(tái)還有良好的開(kāi)放性和兼容性，可直接集成到QUALISYS運(yùn)動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)中，進(jìn)行同步數(shù)據(jù)采集和分析。

三維測(cè)力臺(tái)分析系統(tǒng)的功能

測(cè)力臺(tái)，多為長(zhǎng)方形，由踏板、傳感器、和底座三部分組成。踏板和底座之間由安放在四角的傳感器支撐，當(dāng)受試者的腳踏在平臺(tái)上時(shí)，通過(guò)每個(gè)傳感器三個(gè)方向的力值可以測(cè)得垂直力、橫向力和前后向力的數(shù)據(jù)。

用于測(cè)量生物力學(xué)中的地面反作用力，力矩和壓力中心等?？梢苑謩e測(cè)定X、Y、Z三個(gè)軸向上獨(dú)立的力。測(cè)量范圍可達(dá)–10…20 kN。