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5-6 壓力中心校正 壓力中心校正 壓力中心校正 壓力中心校正

測力跑步機上 189 校正點,分別以 65Kgw、90Kgw 及 140Kgw 做靜態垂直力施力,

測力跑步機所量測壓力中心(Px, Py)誤差統計如表 5-3 所示。測力跑步機所量測壓力中 心 X 軸座標平均誤差在 1.46mm~1.59mm 之間、標準差在 1.01mm~1.03mm 之間,Y 軸

y axis (mm) x axis (mm)

(Fz)(N)

y axis (mm) x axis (mm)

(Fz)(N)

表 5-3 測力跑步機量測壓力中心誤差統計

Px error(mm) Py error(mm) Vertical

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

65 1.46 1.01 0.71 1.87 90 1.52 1.02 0.63 1.82 140 1.59 1.03 0.57 1.73

測力跑步機上四組力規所量測壓力中心經類神經網路修正器修正後與校正器施力 桿實際施力位置作比較,其誤差統計結果如表 5-4 所示。校正器施力桿垂直負載 65Kgw、

90Kgw 及 140Kgw 為類神經網路修正器學習資料

表 5-4 測力跑步機量測壓力中心經校正後之誤差統計 Px error(mm) Py error(mm) Vertical

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

65 0.04 0.49 -0.03 0.60 90 -0.01 0.49 0.00 0.67 140 0.07 0.48 -0.06 0.59

測力跑步機量測壓力中心經類神經網路修正器作量測壓力中心修正補償後,其量測 壓力中心 X、Y 軸座標誤差有明顯改善,如表 5-4 所示。壓力中心 X 軸座標平均誤差在 -0.01mm~0.04mm 之間、標準差在 0.48mm~0.49mm 之間,壓力中心 Y 軸座標平均誤差 在-0.06mm~0.00mm 之間、標準差在 0.59~0.67mm 之間。

測力跑步機每一校正點在不同負載測試下其經類神經網路修正器修正補償前後其 壓力中心誤差趨勢類似,本研究以 140Kgw 施力於測力跑步機為例,如圖 5-10、5-11 所 示。圖 5-10 中圓實點為施力桿施力點,箭頭方向為施力桿壓力中心實際值與計算值向 量,其向量大小是施力桿壓力中心實際值與計算值向量大小 5 倍。

1170mm

670mm

圖 5-10 測力跑步機在 140Kgw 垂直負載下其各校正點 COP 誤差向量

670mm

圖 5-11 測力跑步機在 140Kgw 垂直負載下其各校正點 COP 校正後之誤差向量

針對測力跑步機 189 校正點分別以 65Kgw、90Kgw 及 140Kgw 垂直力作靜態施力,

而在每一校正點承受此三種不同的負載下所量測的壓力中心作比較,其壓力中心Px相 對誤差最大值是 1.29mm、壓力中心Py相對誤差最大值是 1.90mm,且絕大部份校正點

1000N 以上時量測壓力中心差異很小)。雖然此壓力中心的相對誤差比測力板(Px相對誤 差最大值是 0.31mm、Py相對誤差最大值是 0.28mm)來得大,但測力跑步機與測力板所 量測壓力中心平均誤差與標準差(表 5-3、表 3-3)已非常相近。由於本研究測力跑步機是 在完成沒有校正前提下所量測,而測力板是由製造廠商提供校正矩陣情況下所量測,並 且本研究測力跑步機量測範圍是測力板的 3.32 倍(測力跑步機量測範圍 117×67cm,而 測力板是 50.8×46.4cm),因此本研究測力跑步機在壓力中心校正前已經有相當準確性,

這是本研究測力跑步機在四組力規上各安装萬向球軸承所承現的效果。目前市面測力板 量 測 受 試 者 步 態 施 力 點 之 計 算 公 式 是 假 設 測 力 板 四 個 力 規 感 測 器 處 其 受 到 彎 矩 (Bending Moments)為零條件下求出,所以當測力板材料強度不夠或尺寸太大(EI 值) 時,均會造成壓力中心量測誤差[22]。

測力跑步機影響量測壓力中心準確度是施力點的位置,本研究以 140Kgw 施力於測 力跑步機為例,如圖 5-10 所示。測力跑步機 189 校正點在相同負載(140Kgw)條件下其 實際施力點與量測壓力中心誤差均不相同,其校正前誤差最大絕對距離 5.16mm、最小 絕對距離 0.57mm,而校正後誤差最大絕對距離 2.24mm、最小絕對距離 0.15mm。而此 經類神經網路修正器作量測壓力中心修正補償後,除了邊界校正點修正結果較差外,其 餘校正點量測壓力中心修正都有明顯改善。