Desenvolvimento de um sistema de medição das forças de reação com o solo

Abstract

O desenvolvimento de um sistema de medição das forças verticais de reação com o solo pode trazer informações importantes sobre o desempenho físico humano, a saúde do aparelho locomotor, bem como a magnitude e a forma de aplicação dessas forças em diferentes superfícies. Há, porém, uma grande limitação da maioria das plataformas de força comercialmente disponíveis no que diz respeito à sua portabilidade e ao envio de dados por tecnologia sem fio para interpretação e análise. A proposta deste trabalho é desenvolver um Sistema de Medição das Forças de Reação com o Solo (SMFRS) portátil que utilize comunicação sem fio permitindo o envio dos dados em tempo real. A metodologia do trabalho compreende uma fase de desenvolvimento e uma fase de teste dos componentes.A plataforma desenvolvida combina rigidez da estrutura e baixo peso, sendo composta pelos seguintes sistemas: condicionador de sinais, para amplificação e filtragem dos sinais; dispositivo de aquisição de dados USB6009, para conversão analógico-digital dos sinais coletados pela placa de aquisição; e módulo de comunicação por meio de conexão Bluetooth. Os testes preliminares mostraram que a Plataforma apresenta conectividade adequada, sendo que testes posteriores avaliarão sua sensibilidade e precisão. Acredita-se que esse sistema é capaz de medir as forças de reação com o solo de forma remota, permitindo ainda sua portabilidade. As aplicações desse sistema envolvem as áreas da biomecânica esportiva, clínica e aeroespacial, possibilitando, por exemplo, a avaliação das forças de reação com o solo durante estudos da marcha humana em simulações de hipogravidade.

The development of a measurement system for the measurement of ground reaction forces can provide important information about human physical performance and the health of the locomotor system, as well as the magnitude and form of application of these forces on different surfaces. However, the majority of commercially available force plates have major limitations in respect of their lack of portability and ability to send data for interpretation and analysis using wireless technology. The purpose of this work is to develop a Measurement System with Reaction Forces Ground (SMFRS) portable that uses wireless communication allowing data transmission in real time. The methodology of work includes a development phase and a test phase components.The developed platform combined structure rigidity and low weight, being composed of the following systems: signal conditioner, for amplification and filtering of signals; data acquisition device USB6009, for analog-to-digital conversion of the signals collected by the data acquisition card; communication module operated through Bluetooth connection. Preliminary testing demonstrated adequate connectivity of the force plate. Further testing is required to assess its sensitivity and accuracy. It is believed that this system is capable of the remote measurement of ground reaction forces, whilst still retaining portability. This system has potential for application in the areas of aerospace, clinical and sports biomechanics, allowing, for example, the evaluation of ground reaction forces during human gait studies in simulated hypogravity.