Les marqueurs cutanés réfléchissants passifs servent de lien fondamental entre l'anatomie physique et l'analyse numérique. En les plaçant sur des points de repère osseux spécifiques, les systèmes de capture de mouvement peuvent réfléchir la lumière infrarouge pour localiser des centres anatomiques critiques. Ce processus permet aux chercheurs de reconstruire avec précision les vecteurs des segments corporels, permettant ainsi le calcul précis des angles de rotation articulaire essentiels à l'évaluation des performances des chaussures.
Le placement des marqueurs sur des points de repère anatomiques spécifiques n'est pas arbitraire ; c'est la seule façon de définir la géométrie des segments corporels (cuisses, jambes, pieds). Cela transforme les données de mouvement brutes en informations significatives concernant l'alignement et le soutien biomécaniques.
La mécanique de la capture de mouvement
Établir les centres anatomiques
Les systèmes de capture de mouvement s'appuient sur la lumière infrarouge réfléchie par des marqueurs passifs pour identifier la position du corps dans l'espace.
Cependant, les caméras ne peuvent pas distinguer intrinsèquement un genou d'une cheville.
Pour résoudre ce problème, les marqueurs sont fixés à des points de repère anatomiques spécifiques, tels que le grand trochanter, le condyle fémoral et la malléole.
Créer des vecteurs de segment
Une fois que le système identifie ces points de repère, il relie mathématiquement les points.
Ces connexions établissent des vecteurs de segment corporels, définissant les corps rigides des cuisses, des jambes et des pieds.
Sans ces segments définis, l'ordinateur ne voit qu'un nuage de points plutôt qu'un modèle biomécanique.
Pourquoi l'anatomie est importante dans les tests de chaussures
Calcul de la rotation articulaire
L'objectif principal de l'analyse de la marche dans ce contexte est de mesurer comment les articulations bougent sous l'influence de différentes chaussures.
En comparant les angles changeants entre les vecteurs de segment, les chercheurs calculent les angles de rotation articulaire.
Ces données révèlent comment une chaussure influence le mouvement, comme le degré de flexion du genou ou la rotation de la cheville pendant une foulée.
Garantir des données significatives
Les données ne sont précieuses que si elles représentent fidèlement la physiologie humaine.
La fixation de marqueurs sur des points de repère garantit que les données résultantes concernant le soutien et l'alignement sont anatomiquement significatives.
Cela distingue les tests biomécaniques valides du simple suivi de mouvement.
Comprendre les compromis
Sensibilité au placement
La précision de l'ensemble du système dépend de l'identification précise des points de repère.
Si un marqueur est mal placé – manquant le vrai centre de la malléole, par exemple – le vecteur de segment calculé sera faussé.
Exigences de ligne de vue
Étant donné que ces marqueurs sont passifs et dépendent de la réflexion de la lumière infrarouge, ils doivent rester visibles pour les caméras.
Le système nécessite une ligne de vue dégagée vers les points de repère anatomiques pour maintenir l'intégrité des vecteurs de segment tout au long du cycle de marche.
Assurer la validité de l'analyse de la marche
Pour garantir que vos tests de chaussures produisent des données exploitables, tenez compte des domaines d'intérêt suivants :
- Si votre objectif principal est la précision biomécanique : Privilégiez la palpation et le placement précis des marqueurs sur des points de repère osseux comme le condyle fémoral pour définir des vecteurs précis.
- Si votre objectif principal est l'évaluation du produit : Utilisez les angles de rotation articulaire résultants pour corréler directement des caractéristiques spécifiques de la chaussure avec des changements dans l'alignement et le soutien du porteur.
La précision du placement des marqueurs est le prérequis pour tirer des conclusions valides sur les performances des chaussures.
Tableau récapitulatif :
| Composant | Rôle dans l'analyse de la marche | Impact sur les tests de chaussures |
|---|---|---|
| Marqueurs passifs | Réfléchissent la lumière infrarouge vers les caméras | Définit le modèle corporel numérique dans l'espace 3D |
| Points de repère anatomiques | Points de référence osseux (par ex. Malléole) | Assure la précision mathématique des centres articulaires |
| Vecteurs de segment | Relie les points de repère identifiés | Forme les corps rigides (pied/jambe) pour suivre le mouvement |
| Angles de rotation | Mesure le changement angulaire entre les vecteurs | Évalue comment une chaussure affecte l'alignement biomécanique |
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