滑雪是一項很受歡迎的冬季運動，全球每年有4億人參加。滑雪涉及多個分支學科。關鍵硬件是滑雪靴、綁帶和滑雪板，設計是為了承受滑雪過程中產生的載荷。過去，獲取滑雪中產生的力和力矩一直是研究人員面臨的挑戰。本研究的目標是開發和測試一種輕便緊湊的測量系統，以獲得滑雪時的地面反作用力和運動學。

 

 

 

 

為此，本項目安裝了六軸力傳感器，以適應滑雪旅行和高山滑雪板。在現場測試之前，該系統在室內使用力平臺和運動捕捉系統進行了測試，其中六軸力傳感器用于測量滑雪和高山滑雪板的動力學和運動學。驗證試驗顯示，動力學的最大誤差為10%，運動學的最大誤差為5%。實地測試顯示的數據與先前關于該主題的實驗結果一致。這項研究的結果表明，使用該系統來研究生物力學和滑雪以及其他學科的設備性能的可行性。

 

項目中采用宇立儀器M3564F六軸力傳感器（Sunrise Instruments）用于測量滑雪板和滑雪靴之間的載荷。每個傳感器直徑為65mm，高度為10mm，重量為0.19kg。FX/FY:2500N、FZ:500N、MX/MY:200N、MZ:100N，非線性為0.33%，遲滯為0.38%。串擾為2.26%。并且宇立儀器提供了一個校準矩陣，從力傳感器的六個物理通道中獲得六個負載分量。

 

宇立該款M35xx超薄系列包括多個型號，厚度均小于10mm，在極薄的設計中，這一產品的重量均小于0.26kg，最輕僅0.01kg。精度指標非線性和遲滯小于1%F.S，串擾小于 3%F.S。

相信此項目系統可以成為滑雪中研究GRF的現有解決方案的創新。其獨特性能夠分別獲得前部和后部綁定的GRF，從而為齒輪設計獲得更詳細的邊界條件(例如，滑雪靴和綁帶釋放機構)。這一特性僅在以前的工作中被發現，然而，與其他系統不同，項目增加了測量滑雪靴運動學以及將負荷傳感器系統轉移到幾雙滑雪板的可能性，無需對現有齒輪進行任何修改，只需在鋁板上安裝固定器即可。實際上，要將負荷傳感器轉移到不同的滑雪板上，只需要一些基本的硬件和不到一個小時的工作時間，這使得我們對于需要在一天內測試幾雙滑雪板也非常有用。

未來的研究將集中在使用系統收集多個運動員和裝備的數據上。這些數據可用于研究滑雪生物力學，以提高表現和安全性。