一种创新紧凑性滑雪系统，采用宇立仪器六轴力传感器用于测量动力学和运动学。

滑雪是一项很受欢迎的冬季运动，全球每年有4亿人参加。滑雪涉及多个分支学科。关键硬件是滑雪靴、绑带和滑雪板，设计是为了承受滑雪过程中产生的载荷。过去，获取滑雪中产生的力和力矩一直是研究人员面临的挑战。本研究的目标是开发和测试一种轻便紧凑的测量系统，以获得滑雪时的地面反作用力和运动学。

 

 

 

 

为此，本项目安装了六轴力传感器，以适应滑雪旅行和高山滑雪板。在现场测试之前，该系统在室内使用力平台和运动捕捉系统进行了测试，其中六轴力传感器用于测量滑雪和高山滑雪板的动力学和运动学。验证试验显示，动力学的最大误差为10%，运动学的最大误差为5%。实地测试显示的数据与先前关于该主题的实验结果一致。这项研究的结果表明，使用该系统来研究生物力学和滑雪以及其他学科的设备性能的可行性。

 

项目中采用宇立仪器M3564F六轴力传感器（Sunrise Instruments）用于测量滑雪板和滑雪靴之间的载荷。每个传感器直径为65mm，高度为10mm，重量为0.19kg。FX/FY:2500N、FZ:500N、MX/MY:200N、MZ:100N，非线性为0.33%，迟滞为0.38%。串扰为2.26%。并且宇立仪器提供了一个校准矩阵，从力传感器的六个物理通道中获得六个负载分量。

 

宇立该款M35xx超薄系列包括多个型号，厚度均小于10mm，在极薄的设计中，这一产品的重量均小于0.26kg，最轻仅0.01kg。精度指标非线性和迟滞小于1%F.S，串扰小于 3%F.S。

相信此项目系统可以成为滑雪中研究GRF的现有解决方案的创新。其独特性能够分别获得前部和后部绑定的GRF，从而为齿轮设计获得更详细的边界条件(例如，滑雪靴和绑带释放机构)。这一特性仅在以前的工作中被发现，然而，与其他系统不同，项目增加了测量滑雪靴运动学以及将负荷传感器系统转移到几双滑雪板的可能性，无需对现有齿轮进行任何修改，只需在铝板上安装固定器即可。实际上，要将负荷传感器转移到不同的滑雪板上，只需要一些基本的硬件和不到一个小时的工作时间，这使得我们对于需要在一天内测试几双滑雪板也非常有用。

未来的研究将集中在使用系统收集多个运动员和装备的数据上。这些数据可用于研究滑雪生物力学，以提高表现和安全性。