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5-7 力量與壓力中心驗證 力量與壓力中心驗證 力量與壓力中心驗證 力量與壓力中心驗證

本研究針對測力跑步機上 189 校正點施以垂直負載 115Kgw 作為驗驗測試資料。測 力跑步機所量測力量(Fx, Fy, F )與壓力中心(z Px, Py)誤差統計如表 5-5 所示。測力跑 步機所量測垂直力的誤差平均值百分比是 0.78%,標準差百分比 0.32%。測力跑步機因 cross talk 因素而在測力跑步機產生水平力(Fx, Fy),測力跑步機所量測水平力(Fx)的誤 差平均值百分比-0.24%,標準差百分在 0.30%,測力跑步機所量測水平力(Fy)的誤差平 均值百分比-0.03%,標準差百分比 0.43%。壓力中心 X 軸座標平均誤差值 5.15ftm、標 準差 1.03mm,壓力中心 Y 軸座標平均誤差值 0.61mm、標準差在 1.76mm。

表 5-5 測力跑步機量測力量與壓力中心誤差統計

F error(%)z Fxcross_talk(%) Fycross_talk(%) Px error(mm) Py error(mm) Vertical

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(Kgw) Mean S.D. Mean S.D. Mean S.D. Mean S.D. Mean S.D.

65 0.51 0.31 -0.44 0.30 0.21 0.34 1.46 1.01 0.71 1.87 90 0.67 0.34 -0.24 0.31 0.00 0.42 1.52 1.02 0.63 1.82 115 0.78 0.32 -0.24 0.30 -0.03 0.43 1.57 1.03 0.61 1.76 140 0.82 0.33 -0.25 0.29 -0.05 0.42 1.59 1.03 0.57 1.73

本研究以校正器施力桿垂直負載 65Kgw、90Kgw 及 140Kgw 為學習資料的類神經 網路修正器來修正垂直負載 115Kgw 之力量與壓力中心誤差,其驗證結果如表 5-6 所示。

在力量補償方面垂直力的誤差平均值百分比 0.01%,標準差百分比 0.11%,水平力(Fx) 的誤差平均值百分比在-0.03%,標準差百分比在 0.15%;水平力(Fy)的誤差平均值百分 比-0.01%,標準差百分比在 0.18%。

表 5-6 測力跑步機量測力量與壓力中心經校正後之誤差統計

F error(%)z Fxcross_talk(%) Fycross_talk(%) Pxerror(mm) Py rror(mm) Vertical

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(Kgw) Mean S.D. Mean S.D. Mean S.D. Mean S.D. Mean S.D.

65 0.00 0.14 -0.04 0.16 -0.01 0.15 0.04 0.49 -0.03 0.60 90 0.00 0.12 -0.05 0.15 -0.05 0.18 -0.01 0.49 0.00 0.67 115 0.01 0.11 -0.03 0.15 -0.01 0.18 0.03 0.48 -0.04 0.62 140 0.01 0.10 -0.03 0.13 -0.00 0.18 0.07 0.48 -0.06 0.59

驗證負載 115Kgw 在校正前後其測力跑步機上校正點的力量誤差如圖 5-12、5-13 所示。由圖 5-12、5-13 可知,垂直力(F )修正補償前誤差最大值是 1.69Kgw、最小值是z 0.13Kgw,垂直力(F )修正補償誤差最大值是 0.47Kgw、最小值是 0.00Kgw。在測力跑z 步機前半部且又靠近邊界的實際垂直力與量測垂直力誤差較大,在測力跑步機後半部且 又靠近邊界的實際垂直力與量測垂直力誤差較小,此結果與垂直負載 65Kgw、90Kgw 及 140Kgw 相同。由圖 5-9 可知,垂直力(F )修正補償後誤差除了靠近測力跑步機前半z 部邊界校正點量測垂直力(F )修正結果較差外(誤差 0.47Kgw),其餘校正點量測垂直力z (F )修正結果都有明顯改善。

(Fz)(Kgw) (Fz)(Kgw)

圖 5-12 測力跑步機各校正點在驗證負載 115Kgw 施力下之力量誤差

圖 5-13 測力跑步機各校正點在驗證負載 115Kgw 施力下校正後之力量誤差

驗證負載 115Kgw 在校正前後測力跑步機所量測壓力中心(Px, Py)誤差統計如表 5-5、5-6 所示。壓力中心 X 軸座標校正前平均誤差值 1.57mm、標準差 1.03mm,壓力 中心 Y 軸座標校正前平均誤差值 0.61mm、標準差 1.76mm。壓力中心 X 軸座標校正後 平均誤差值 0.03mm、標準差 0.48mm,壓力中心 Y 軸座標校正後平均誤差值在-0.04mm、

標準差 0.62mm。

驗證負載 115Kgw 在校正前後其測力跑步機上各校正點的壓力中心誤差如圖

y axis (mm) x axis (mm)

(Fz)(N)

y axis (mm) x axis (mm)

(Fz)(N)

5-14、5-15 所示。由圖 5-14、5-15 可知其校正前誤差最大絕對距離 5.29mm、最小絕對 距離 0.58mm,而校正後誤差最大絕對距離 2.32mm、最小絕對距離 0..09mm。而此經類 神經網路修正器作量測壓力中心修正補償後,其校正點量測壓力中心修正都有明顯改 善。

圖 5-14 測力跑步機在驗證負載 115Kgw 作用下其各校正點 COP 誤差向量

670mm