Центр давления (земное движение) - Center of pressure (terrestrial locomotion)

Для центра давления в механике жидкости см. центр давления (гидромеханика).

В биомеханика, центр давления (CoP) - термин, обозначающий точку применения сила реакции земли вектор. Вектор заземления сила реакции представляет собой сумму всех сил, действующих между физическим объектом и его опорной поверхностью. Анализ центра давления является обычным явлением в исследованиях контроля осанки и походки человека. Считается, что изменения в блок управления двигателем может отразиться на изменении центра давления. В биомеханических исследованиях влияние некоторых экспериментальных условий на выполнение движений будет регулярно количественно оцениваться по изменениям в центре давления.

Центр давления - это не статическая мера результата. Например, при ходьбе человека центр давления находится рядом с пяткой во время удара пяткой и перемещается вперед на протяжении всего шага, находясь рядом с пальцами ног в точке отхождения. По этой причине при анализе центра давления необходимо учитывать динамический характер сигнала. В научной литературе были предложены различные методы анализа временных рядов центра давления.

Измерение КП

Измерения CoP обычно собираются с помощью силовая пластина. Силовая пластина собирает данные в передне-заднем направлении (вперед и назад), медиально-латеральном направлении (из стороны в сторону) и вертикальном направлении, а также моменты по всем 3 осям. Вместе их можно использовать для расчета положения центра давления относительно начала силовой пластины.

Отношение к балансу

CoP и центр гравитации (CoG) оба связаны с баланс в том, что они зависят от положения тела по отношению к опорной поверхности. Центр тяжести может изменяться в зависимости от позы. Центр давления является расположение на опорной поверхности, где результирующий вектор силы вертикали будет действовать, если это можно было бы рассматривать, чтобы иметь одну точку приложения.[1]

Сдвиг CoP - это косвенная мера колебаний позы и, следовательно, мера способности человека сохранять равновесие. Все люди будут раскачиваться в передне-заднем направлении (вперед и назад) и медиально-латеральном направлении (из стороны в сторону), когда они просто стоят на месте. Это происходит в результате небольших сокращений мышц вашего тела, чтобы сохранить вертикальное положение. Увеличение раскачивания не обязательно является индикатором плохого баланса, а скорее индикатором снижения нервно-мышечного контроля.[2] хотя было отмечено, что постуральное колебание предшествует падению.[3]

Примечания

  1. ^ Benda, B.J .; Райли, P.O .; Кребс, Д. (1994). «Биомеханическая взаимосвязь между центром тяжести и центром давления при стоянии». IEEE Transactions по реабилитационной инженерии. 2 (1): 3–10. Дои:10.1109/86.296348.
  2. ^ Gribble, P.A .; Хертек, Дж. (2004). «Влияние утомления нижних конечностей на контроль осанки». Архивы физической медицины и реабилитации. 85 (4): 589–592. Дои:10.1016 / j.apmr.2003.06.031. PMID  15083434.
  3. ^ Fernie, G.R .; Gryfe, C.I .; Холлидей, P.I .; Ллевеллин, А. (1982). «Взаимосвязь постурального колебания при стоянии с частотой падений у гериатрических субъектов». Возраст и старение. 11 (1): 11–16. Дои:10.1093 / старение / 11.1.11.

Рекомендации

  • Бенда, Б.Дж., Райли, П.О. и Кребс Д. (1994). Биомеханическая взаимосвязь между центром тяжести и центром давления при стоянии. IEEE Transactions по реабилитационной инженерии, 2 (1), 3-10.
  • Ферни, Г. Р., Гриф, К. И., Холлидей, П. Дж., И Ллевеллин, А. (1982). Взаимосвязь постурального колебания при стоянии с частотой падений у гериатрических субъектов. Возраст и старение, 11 (1), 11-16.
  • Гриббл П.А., Хертель Дж. (2004). Влияние утомления нижних конечностей на контроль осанки. Архивы реабилитации и реабилитации физической медицины, 85, 589-592.