Asegurar los nodos del sensor con materiales de alta adherencia es un requisito innegociable para un análisis de marcha válido. Esta práctica crea un acoplamiento rígido entre el sensor y el calzado, evitando que el dispositivo se deslice o vibre independientemente del pie. Sin esta fijación segura, los datos recopilados se corromperán por los movimientos independientes del propio sensor en lugar de reflejar la marcha real del sujeto.
El objetivo principal del uso de cintas o parches de alta adherencia es eliminar el desplazamiento relativo. Al evitar que el sensor se mueva independientemente del usuario, se reduce significativamente el ruido del movimiento y se garantiza que las señales del acelerómetro y el giroscopio reflejen con precisión el comportamiento cinemático del pie.
La mecánica de la fidelidad de la señal
Eliminación del desplazamiento relativo
El requisito fundamental para una detección precisa es que el sensor y el objeto que se mide (el pie) se muevan como una unidad única y cohesiva.
Si el sensor está mal sujeto, introduce un "desplazamiento relativo". Esto significa que el sensor se mueve de manera ligeramente diferente al zapato o calcetín al que está adherido, creando una desconexión entre la realidad y los datos registrados.
Reducción del ruido del movimiento
Los sensores sueltos son susceptibles a micro-movimientos, vibraciones y deslizamientos durante las fases de alto impacto del ciclo de marcha.
Estos movimientos no deseados generan "ruido de movimiento", picos y fluctuaciones erróneos en la señal. Las cintas de alta adherencia mitigan esto al fijar el sensor en su lugar, asegurando que la señal permanezca limpia e interpretable.
Garantizar la precisión cinemática
Captura de la trayectoria real
El monitoreo de la marcha se basa en datos cinemáticos precisos para mapear la trayectoria del movimiento del pie en el espacio tridimensional.
Si la conexión física es inestable, las lecturas del acelerómetro y el giroscopio reflejarán el bamboleo del sensor en lugar de la trayectoria real del pie. Un parche dedicado o una cinta fuerte asegura que la trayectoria registrada se alinee perfectamente con el movimiento del pie.
Prevención de la distorsión de la señal
Las unidades de medición inercial (IMU) modernas son muy sensibles.
Detectarán incluso los movimientos independientes más pequeños de la carcasa del sensor. Al utilizar métodos de alta adherencia, se obliga al sensor a ignorar su propia inercia y a registrar solo las fuerzas aplicadas por la marcha del usuario.
Comprensión de las compensaciones
Precisión de la aplicación
Los materiales de alta adherencia a menudo no perdonan una vez aplicados.
Debe asegurarse de que el sensor esté orientado correctamente en el primer intento, ya que despegar y volver a pegar la cinta a menudo degrada la calidad del adhesivo, reintroduciendo el riesgo de deslizamiento.
Compatibilidad de superficies
Si bien son necesarios para la integridad de los datos, los adhesivos agresivos a veces pueden ser difíciles de quitar de ciertas telas.
Al adherir sensores a calcetines delicados o calzado especializado, se debe tener cuidado durante la extracción para evitar dañar el material del zapato o la carcasa del propio sensor.
Tomando la decisión correcta para su experimento
Para garantizar que los datos de su monitoreo de marcha sean válidos, considere lo siguiente según sus objetivos de prueba específicos:
- Si su enfoque principal es la precisión de los datos: Priorice el uso de cintas de doble cara de alta adherencia para crear la unión más rígida posible, aceptando que la extracción puede requerir tiempo adicional.
- Si su enfoque principal es el monitoreo a largo plazo: Utilice parches especializados que ofrezcan una sujeción segura pero que estén diseñados para soportar el estrés del uso prolongado sin degradarse.
En última instancia, la validez de sus datos cinemáticos depende completamente de la estabilidad de la conexión física entre el sensor y el sujeto.
Tabla resumen:
| Factor | Impacto de la fijación suelta | Beneficio de la cinta de alta adherencia |
|---|---|---|
| Integridad de los datos | Alto desplazamiento relativo y ruido | Acoplamiento rígido para señales limpias |
| Calidad de la señal | Picos y fluctuaciones erróneos | Mapeo preciso de la trayectoria 3D |
| Rendimiento de la IMU | El bamboleo del sensor distorsiona las lecturas | Captura la cinética real del usuario |
| Objetivo experimental | Resultados de marcha corruptos e inválidos | Datos de investigación válidos y reproducibles |
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Referencias
- Giuseppe Sanseverino, Stephan Odenwald. Estimation of hike events and temporal parameters with body-attached sensors. DOI: 10.1007/s12283-023-00411-x
Este artículo también se basa en información técnica de 3515 Base de Conocimientos .