バイオメカニクススリップテスターは、人間の足の精密なロボット代替機として機能します。 その主な役割は、ヒールストライク中に発生する動的な力と動きをシミュレートすることにより、履物のグリップを評価することです。重量、速度、角度などの変数を制御することで、利用可能な摩擦係数（ACOF）を生成し、特定の表面での靴の性能を決定する指標を提供します。
コアの要点 静的摩擦試験とは異なり、バイオメカニクススリップテスターは、人間の歩行の複雑で動的な物理現象を再現します。理論的な条件ではなく、現実的な条件下での摩擦を測定することにより、実際の滑りのリスクを予測するために必要な重要なデータを提供します。
シミュレーションの仕組み
ヒールストライクの再現
滑りの最も重要な瞬間は、かかとが最初に地面に接触するときに発生します。
バイオメカニクススリップテスターは、この特定の動的な生体力学的プロセスを分離してシミュレートするように設計されています。単に床の上で素材をドラッグするのではなく、歩行する人間の衝撃と動きを模倣します。
多自由度制御
現実的なシミュレーションを実現するために、このデバイスは多自由度のモーションコントロールを利用しています。
このロボットによる精度により、テスターは自然な人間の動きを模倣した複雑なパターンで履物を動かすことができます。これにより、データは、単純化された直線的な引っ張りではなく、実際の滑りイベント中の靴の挙動を反映することが保証されます。
重要なテストパラメータ
正確な垂直荷重
テスターは、履物に所定の垂直荷重を印加します。
これは、人が表面に足を踏み入れる際の体重移動をシミュレートします。この荷重を調整することで、機械は異なるユーザーの体重や歩行強度を再現できます。
制御された滑り速度
摩擦は、2つの表面が互いにどれだけ速く動くかによって異なります。
デバイスは特定の滑り速度で動作します。これにより、研究者は、遅いスライドと比較して、急速で予期しない動きの下での靴のパフォーマンスを測定できます。
接触角度
靴が滑る際に完全に平らに着地することはめったにありません。
テスターは、靴底と床の間の接触角度を調整します。これは、牽引力の低下が始まることが多いヒールストライクの特定の角度を再現します。
出力：ACOF
これらのパラメータの組み合わせにより、利用可能な摩擦係数（ACOF）の計算が行われます。
これは、靴底のグリップレベルを表す決定的な数値です。さまざまな履物のデザインとアウトソール素材を比較するためのコア指標として機能します。
靴全体のテストの利点
素材サンプルを超えて
標準的な摩擦計は、しばしば小さなゴム片をテストします。
ポータブルなバイオシミュレーション機械式スリップテスターは、靴全体を評価します。これにより、トレッドパターン全体とソールジオメトリの相互作用が捉えられ、パフォーマンスの全体像が得られます。
単純な接触計よりも優れている
単純な接触ベースの摩擦計は、コンテキストを欠くことが多い静的データを提供します。
バイオメカニクススリップテスターは動的データ（モーションベース）を使用するため、実際の人間による歩行および滑りのシナリオをはるかに正確に表します。単純なデバイスではできない方法で、物理的な相互ロック力を定量化します。
標準化とコンプライアンス
信頼できるデータには、国際基準の遵守が必要です。
これらのデバイスは、ASTM F2913-19などの基準に従って動作することがよくあります。これにより、生成されたACOF値が安全性と品質保証の認識されたベンチマークであることが保証されます。
目標に合った適切な選択
滑り抵抗技術を評価する際には、特定の最終目標を考慮してください。
- 現実的な安全予測が主な焦点である場合：人間のヒールストライクを正確に模倣するために、多自由度制御を提供する機器を優先してください。
- 製品開発が主な焦点である場合：トレッドパターンが地面とどのように相互作用するかを分析するために、テスターが「靴全体」のテストをサポートしていることを確認してください。単なる原材料だけでなく。
- 規制遵守が主な焦点である場合：機器とテストプロトコルが、ASTM F2913-19またはASTM 3445-21などの確立された基準に準拠していることを確認してください。
真の安全性は、素材の摩擦だけでなく、人間の動きの現実を反映したデータにかかっています。
概要表：
| 特徴 | バイオメカニクススリップテスター | 標準静的摩擦計 |
|---|---|---|
| テスト方法 | 動的（人間の歩行/衝撃をシミュレート） | 静的（直線的なドラッグまたはプル） |
| 検体 | 靴全体（トレッドとジオメトリ） | 小さな素材/ゴム片 |
| データ出力 | 利用可能な摩擦係数（ACOF） | 静的摩擦係数（SCOF） |
| 現実性 | 高 - ヒールストライク角度を再現 | 低 - 単純化された平らな表面接触 |
| コンプライアンス | ASTM F2913-19、ASTM 3445-21 | 基本的な素材基準 |
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