人和直立動物的運動是各足間運動同步協調的過程。研究動物運動瞬時各足間的同步運動反力信息和運動行為信息，可以揭示動物運動時各足間的同步協調規律，深入理解動物保持高靈活性、穩定性和機動性的深層力學原因和神經控制機制。目前關于運動生物力學的產品或設備，主要集中于單足的三維運動反力測試或運動整體動力學的測試上，不能得到人或動物運動時瞬時各足間的同步三維運動反力信息和運動行為信息。

運動生物力學測試系統利用3維力傳感器陣列作為運動反力測試平臺，并同步記錄運動行為步態，可以得到運動時瞬時各足間的同步三維運動反力信息和運動行為信息。系統包括三維力傳感器陣列平臺、信號調理與數據采集設備、高速攝像機、LED光源、數據采集與處理軟件等。其中三維力傳感器陣列平臺與信號調理與數據采集設備設計成一體。

力學測試平臺

【系統功能】

實時采集動物運動過程中足底的三維接觸反力及其變化數據；

實現運動反力與瞬時運動行為的同步記錄；

至少完成一個完整運動周期的測試與記錄；

通過運動反力、運動步態的測試與記錄，可得到生物特征識別參數。

【應用范圍】

人體健康與疾病診斷行業（如骨科手術效果評估、糖尿病足早期診斷）；

康復效果量化評估、手術或矯正療效前后的追蹤比較、提供輔助治療方案；

門禁系統安全（生物特征識別技術）；

運動生物力學、人或動物的運動平衡穩定性的仿生研究，為仿生機器人研制提供依據；

動物的不同種群、不同年齡的運動行為與運動力學比較研究，了解動物種群的進化，為研究野外生存策略、棲息地選擇和保護提供基礎。

1.       三維力傳感器陣列：2×5 共 10 只三維力傳感器規則排列，可擴展。

a)       量程：Fx/Fy/Fz：4000N/4000N/4000N

b)       分辨率：Fx/Fy/Fz：4N/4N/4N

c)       非線性：Fx/Fy/Fz：0.57/0.53/0.06 %F.S.

d)       遲滯：Fx/Fy/Fz：0.62/0.53/0.03 %F.S.

e)       零點漂移：Fx/Fy/Fz：0.01/0.06/0.01%F.S.

f)        重復性：Fx/Fy/Fz：0.53/0.41/0.03 %F.S.

g)       精度：Fx/Fy/Fz：0.15/0.17/0.08 %F.S.

2.       信號調理與數據采集設備

a)       CAN總線，USB 接口

b)       采樣速率：單通道 500 次/秒

c)       設備與傳感器一體化設計

3.       高速攝像機：≥2000 幀/秒，電池供電 1 小時以上。

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  MBT100生物運動力學測試平臺

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