Desenvolvimento de um protótipo de plataforma de força de pequeno porte para marcha humana

Abstract

Esse trabalho tem como objetivo desenvolver uma plataforma de força de pequeno porte para marcha humana. A finalidade é medir as forças no eixo principal durante a marcha e relacioná-las com a postura e esforços aplicados aos tecidos dos pés e membros inferiores. A plataforma consiste de uma estrutura mecânica usinada em alumínio fixada a um solado, sendo que essa estrutura é sensoriada por extensômetros de resistência elétrica estrategicamente cimentados em pontos de maior deformação da estrutura. Os extensômetros são montados em uma configuração em ponte de Wheatstone sendo que os sinais de deformação são amplificados e filtrados por um condicionador de sinais. A aquisição dos sinais na saída do condicionador é realizada utilizando-se uma placa de aquisição de dados em conjunto com uma interface gráfica desenvolvida no LabVIEW. A plataforma de força utiliza oito células de carga que são lineares dentro da faixa de utilização de 0 kgf a 42 kgf, as funções de transferências das oito células de carga foram determinadas através da aplicação de cargas definidas através de uma máquina de compressão. Os ensaios foram realizados com três usuários sendo que para cada usuário foram adquiridos oito gráficos de marcha. Neste ponto é importante observar que esses sinais são coerentes com as referencias clássicas nesta área.

This paper has as aims developing a force platform of small size for human gait. The purpose is to measure the forces on the main axis during gait and to relate them with the posture and effort applied to the tissues of the feet and lower limbs. The platform consists of a machined aluminum mechanical structure fixed to a sole, and this structure is sensed by electrical resistance strain-gauges cemented strategically at points of greatest deformation. The strain-gauges are mounted in a Wheatstone bridge configuration is that the signs of strain-gauges are amplified and filtered by a signal conditioner. The acquisition of signals from the output of the conditioner is accomplished using a data acquisition board in conjunction with a graphical user interface developed in LabVIEW. The force platform uses eight load cells that are linear within the range of use from 0 kgf to 42 kgf, the transfer function of the eight load cells were determined by applying loads defined by a compression machine. The tests were conducted with three users and for each user were acquired eight motion graphics. At this point it is important to note that these signs are consistent with the classical references in this area.