ギアに高精度赤外線モーションキャプチャシステムが使用されるのはなぜですか？保護用フットウェアの生体力学的データの実証

高精度赤外線モーションキャプチャシステムは、製品の主張を検証するために必要な厳格で客観的なデータを提供するため、保護具の評価に利用されています。特定の解剖学的ランドマークに配置された再帰性反射マーカーを追跡することにより、これらのシステムは3Dスケルトンモデルを再構築し、膝スリーブや靴が関節の力学にどのように影響するかを正確に測定します。

このテクノロジーの中核的な価値は客観性にあります。製品評価を主観的な感覚から、関節角度と動作補正の正確な測定へと移行させます。

正確な評価のメカニズム

解剖学的ランドマークの追跡

このシステムの基盤は、ユーザーの体に再帰性反射マーカーを配置することにあります。

これらのマーカーは特定の解剖学的ポイントに配置され、赤外線カメラが空間内の関節と四肢のセグメントの正確な位置を特定できるようにします。

3Dスケルトン運動の再構築

マーカーが追跡されると、システムはユーザーのスケルトンの3次元モデルを生成します。

このデジタル再構築により、研究者はあらゆる角度から動きを観察でき、標準的なビデオでは提供できない高い空間精度を確保できます。

製品の効果測定

関節運動学の分析

膝スリーブなどのギアを評価するために、システムは特定の運動学的パラメータを測定します。

これには、屈曲/伸展（曲げ）や外転/内転（横方向の動き）の角度などの重要な指標が含まれます。

動作補正の検証

最終的な目標は、機器が人間の動作パターンを変化させるかどうかを判断することです。

靴が回内を修正すると主張したり、スリーブが膝を安定させると主張したりする場合、このシステムは、これらの補正が実際に動き中に発生しているかどうかを客観的に検証します。

トレードオフの理解

正確なセットアップへの依存

データの精度は、解剖学的ランドマークへのマーカーの正しい配置に完全に依存します。

マーカーが下の骨構造とずれている場合、結果として得られる3Dモデルと運動学的データは不正確になります。

分析の複雑さ

単純な視覚観察とは異なり、これらのシステムは大量の空間データを生成します。

屈曲と外転の角度を解釈するには、自然な歩行のばらつきと保護具の実際の効果を区別するための専門知識が必要です。

目標に合わせた適切な選択

評価を効果的に行うために、プロジェクトの特定のニーズを検討してください。

製品検証が主な焦点の場合：このシステムを使用して、ギアが関節角度（例：膝の外転の減少）に測定可能な違いを生み出すことを科学的に証明します。
動作分析が主な焦点の場合：3Dスケルトン再構築に依存して、ユーザーが怪我をしやすく最も脆弱な動きの特定のフェーズを特定します。

高精度モーションキャプチャは、保護設計の理論を実証された生体力学的な事実に変えるための決定的なツールです。

概要表：

評価指標	使用技術	製品開発へのメリット
関節運動学	赤外線カメラ＆マーカー	正確な角度（屈曲/伸展）を測定し、安定性を検証します。
動作補正	3Dスケルトン再構築	ギアが回内などの問題を修正するかどうかを客観的に証明します。
解剖学的精度	再帰性反射ランドマーク	主観的な感覚を、厳格な高空間データに置き換えます。
パフォーマンスの安全性	空間データ分析	リアルタイムの動きにおける怪我をしやすく脆弱なフェーズを特定します。

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参考文献

Katerina Doslikova, Michael J. Callaghan. The effects of a sleeve knee brace during stair negotiation in patients with symptomatic patellofemoral osteoarthritis. DOI: 10.1016/j.clinbiomech.2023.106137

この記事は、以下の技術情報にも基づいています 3515 ナレッジベース .