An Open-Source Modular Treadmill for Dynamic Force Measurement with Load Dependant Range Adjustment

要約

床反力センシングは、脚歩行研究における歩行分析の重要な要素の 1 つです。
移動中に連続的な力のデータを測定するために、新しい複合計装トレッドミル設計を提示します。
トレッドミルの長さは 1.7 m で、固有振動数は 170 Hz で、調整可能な範囲は人間と小型ロボットの両方に使用できます。
ここでは、トレッドミルの設計方法論を提示し、その固有振動数、騒音挙動、および実際のパフォーマンスで特徴付けます。
さらに、すべての空間的な力の方向と圧力の中心位置に対して、ISO 376 規格準拠のキャリブレーション手順を適用します。
地面反力に対して $\leq$5.6N の力の精度と圧力位置の中心で $\leq$13mm を達成しました。

要約(オリジナル)

Ground reaction force sensing is one of the key components of gait analysis in legged locomotion research. To measure continuous force data during locomotion, we present a novel compound instrumented treadmill design. The treadmill is 1.7m long, with a natural frequency of 170Hz and an adjustable range that can be used for humans and small robots alike. Here, we present the treadmill’s design methodology and characterize it in its natural frequency, noise behavior and real-life performance. Additionally, we apply an ISO 376 norm conform calibration procedure for all spatial force directions and center of pressure position. We achieve a force accuracy of $\leq$5.6N for the ground reaction forces and $\leq$13mm in center of pressure position.

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