人体足底受力测试及其分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第24卷第7期北京理工大学学报Vo1．24No．72004年7月TransactionsofBeijingInstituteofTechnologyJu1．2004文章编号：1001—0645(2004)070567—04人体足底受力测试及其分析张春林，崔来友，谈诚，王光泉，孔凌嘉(北京理工大学机械与车辆工程学院，北京100081)摘要：研究人体在不同条件下左右脚的受力和所受压力的平衡情况．采用Kistler测力鞋垫，选择部分军人和学生进行轻载和负重条件下的行军、跑步、跳跃等项目的测试；利用ped

2、ar—mobile分析系统，对采集的足底力学数据进行分析；对人体足底的受力向脚踝简化并进行分析计算．在行军、跑步时人体双脚的受力和所受压力基本平衡，而在跳跃时非常不平衡，但经过训练后可以得到明显改善．该研究对于科学培训空降兵、运动员的落地位姿及人体足部着地造成的损伤机理研究具有重要意义．关键词：人体；足底受力；脚踝；受力测试中图分类号：TB18文献标识码：ABiomechanicalMeasurementsandAnalysisontheSoleofHumanFootZHANGChun—lin，CUILai—you，TANCheng，WANGG

3、uang—quan，KONGLing—jia(SchoolofMechanicalandVehicularEngineering，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China)Abstract：Thebalanceofforcesandpressuresactinguponhumanfootisstudied．Kistlerinsolesforthemeasurementofforcesandpressureswereused．Soldiersandstudentsarechoosenfort

4、hemeasurement．Bytheuseofthepedar—mobilesystem，dataaboutthehumanfootduringwalking，runningandjumpingwerecollected．Conditionsofburdeningsomeweightandnotburdeninganyweightwereincluded．Forceswerecomposedandsummedupatthecenterpointoftheankle．Asawholetheforcesandpressuresonthefeeta

5、rebalancedduringwalkingandrunning．Yetitisnoteasytoattainabalanceduringjumping．Butwithtrainedpeople，theycanberemarkablyimproved．Thestudycanhaveimportantsignificanceintheeffectivetrainingofathletesandparatroopersandinstudyingthedamnificationmechanismandcorrelativepathology．Key

6、words：humanbody；forceofsoleofhumanfoot；ankle；biomechanicalmeasurement人体足底力学分析是建立人体动力学模型的基是很有现实意义的工作]．础．国外对人体足底力学分析做了许多研究工1人体足底压力测试作】]．在足部骨骼的疲劳损伤方面，国内也进行了一些分析研究[3]．但是由于测试设备昂贵、采集数针对人体在正常与负重条件下行走、跑步以及据量大，数据分析繁琐，目前国内对人体足底力学分跳跃运动中的足底受力和压力进行了测试、数据采析的研究还非常少．因此，进行足底压力测试与分析集和分析．实验对象为

7、年龄在18~25岁且无足疾的收稿日期：2003—09—05基金项目：国家部委基础研究项目(J1700C002)作者简介；张春林(1945)，男，教授，博士生导师，Email：swlx@bit．edu．cn维普资讯http://www.cqvip.com北京理工大学学报第24卷青年男性士兵和学生；跳跃运动实验中的跳跃高度2．2数据分析与结论为0．8m；背负式负重行军中的负重为20kg．采用Pedar—mobile系统采集到数据以后，分析系统测力鞋垫测试足底在运动中所受的力和压力．每只对数据进行初步分析．数据分析系统截屏如图2所测力鞋垫上分布有99

8、只压力传感器，分别用来测量示．图2中包括时间系列窗口、2D动态窗口、3D动足底不同部位的受力．采用pedar—mobile分析系统态窗口以及力一时间曲