Las placas de fuerza empotradas sirven como herramientas fundamentales de captura de datos para evaluar los riesgos de resbalones en superficies inclinadas. Funcionan registrando fuerzas de reacción del suelo (GRF) tridimensionales en tiempo real durante la fase de apoyo de la marcha, aislando específicamente las fuerzas cortantes verticales y anteroposteriores para cuantificar las demandas físicas impuestas a la superficie de marcha.
El valor principal de las placas de fuerza empotradas es su capacidad para proporcionar las mediciones cinéticas necesarias para calcular el Coeficiente de Fricción Requerido (RCOF). Esta métrica define la cantidad precisa de fricción que una persona necesita para mantenerse estable, lo que permite a los investigadores evaluar directamente la probabilidad de resbalones.
Captura de los datos cinéticos necesarios
Para comprender el riesgo de resbalones, primero debe cuantificar cómo interactúa una persona con el suelo. Las placas de fuerza empotradas proporcionan los datos detallados necesarios para este análisis.
Medición 3D en tiempo real
Las placas de fuerza no solo detectan el peso; recopilan fuerzas de reacción del suelo (GRF) tridimensionales en tiempo real.
Esto permite una imagen completa de las fuerzas en juego, en lugar de una instantánea estática.
Aislamiento de fuerzas cortantes y verticales
Para el análisis de resbalones, dos componentes de fuerza específicos son críticos: la fuerza vertical (presión hacia abajo) y la fuerza cortante anteroposterior (empuje/frenado horizontal).
La relación entre estas dos fuerzas específicas es la base matemática para predecir un resbalón.
Análisis de la fase de apoyo
La recopilación de datos se centra en la fase de apoyo de la marcha, el momento preciso en que el pie está en contacto con el suelo.
Esta es la única ventana de tiempo en la que la fricción es relevante para la estabilidad, lo que la convierte en el punto focal para todas las mediciones cinéticas.
De datos brutos a análisis de riesgos
Los datos de fuerza brutos por sí solos no indican seguridad. Los datos deben traducirse en una métrica procesable para evaluar la interacción entre el calzado y la rampa.
Cálculo del Coeficiente de Fricción Requerido (RCOF)
Las mediciones cinéticas de las placas de fuerza son las entradas principales utilizadas para calcular el Coeficiente de Fricción Requerido (RCOF).
El RCOF representa la fricción mínima necesaria para soportar el movimiento del caminante sin que su pie se deslice.
Evaluación de la probabilidad de resbalones
Al analizar el RCOF, los investigadores pueden evaluar las fuerzas de interacción entre la suela del calzado y la superficie de marcha.
Si el RCOF excede la fricción disponible del suelo, la probabilidad de resbalones aumenta significativamente.
Comprensión de las limitaciones analíticas
Si bien las placas de fuerza empotradas son precisas, es importante comprender lo que miden y lo que no miden para interpretar los datos correctamente.
Medición de la demanda, no de la oferta
Las placas de fuerza miden la demanda que el caminante ejerce sobre el suelo (cuánta fricción necesita).
No miden la fricción disponible del material del suelo en sí; simplemente identifican si el movimiento del caminante requiere más fricción de la que podría ser segura.
Tomar la decisión correcta para su objetivo
Comprender el papel de las placas de fuerza le permite aplicar los datos de manera efectiva según sus objetivos específicos.
- Si su enfoque principal es la investigación biomecánica: Utilice las placas de fuerza para analizar las fuerzas cortantes anteroposteriores para comprender cómo cambia la marcha en diferentes ángulos de inclinación.
- Si su enfoque principal es la evaluación de la seguridad: Céntrese en el Coeficiente de Fricción Requerido (RCOF) derivado de las placas para determinar si un ángulo de rampa específico presenta una alta probabilidad de resbalones para el calzado estándar.
Al aislar las fuerzas de interacción específicas durante la fase de apoyo, las placas de fuerza empotradas transforman las observaciones subjetivas en evaluaciones de riesgo objetivas y cuantificables.
Tabla resumen:
| Métrica clave | Datos proporcionados por la placa de fuerza | Importancia en el análisis de resbalones |
|---|---|---|
| Fuerza vertical | Presión hacia abajo durante el apoyo | Establece la línea base de la fuerza normal para el cálculo de la fricción |
| Fuerza cortante | Fuerzas de empuje/frenado horizontales | Identifica la demanda física impuesta a la superficie del suelo |
| RCOF | Relación de la fuerza cortante a la fuerza vertical | La fricción mínima requerida para evitar que una persona se resbale |
| Fase de apoyo | Datos cinéticos 3D en tiempo real | Captura las fuerzas de interacción críticas en el momento del contacto |
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Referencias
- Amitava Halder, Chuansi Gao. Gait Biomechanics While Walking Down an Incline After Exhaustion. DOI: 10.1007/s10694-023-01402-x
Este artículo también se basa en información técnica de 3515 Base de Conocimientos .
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