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フォースプレート(床反力計)とは?

歪みセンサーとは

フォースプレートには【歪みセンサー】が内蔵されております。

【歪みセンサー】とは本体に外からの力が加わり伸びたり、縮んだりすることでその際に生じる微弱な電気抵抗の変化を算出する薄い力学センサー。

その用途は幅広く荷重測定や変位測定、トルク測定など様々な使用用途で活躍しております。

歪みセンサー
歪みセンサーを使用したロードセル

フォースプレート(床反力計)とは

一般的に歪みセンサーを使用している製品が多く、歪みセンサーを四角いプレートの四隅に取付けた力学計測機をフォースプレートと呼びます。

その歪みセンサーが内蔵されたフォースプレート上で歩行、 走行、ジャンプ動作、切り返し動作等の運動を行うことにより、床から人が受ける力Fx(左右方向),Fy(前後方向),Fz(上下方向)と、各軸回りのモーメントMx,My,Mzを計算し、そこからさらに圧力中心(COP:center of pressure)や3次元フォースベクトル等を算出します。


フォースプレートの設置/活用分野

通常、歩行/走行時の計測においては連続的な力を計測するため、フォースプレートを数枚並べて設置いたします。

設置は振動を最小限に抑え、かつ正確な計測を行う必要があり、ほとんどの場合専門知識を持った工事業者によりフォースプレートの設置を行います。

大きく分けて【埋込型】と【可搬型】の2種類あり【埋込型】であれば埋込設置工事が【可搬型】であれば歩行/走行経路を製作し設置を行います。

フォースプレートは歩行/走行計測・重心計測・バランス計測などで使用されており、例えば圧力中心位置の移動量や面積から重心動揺を評価したり、フォースベクトルの大きさや向きから、怪我のリスクやパフォーマンスを評価できます。特に、下肢の関節モーメントを分析する際には不可欠な装置となります。主にバイオメカニクス分野では、モーションキャプチャシステムとともに多く使用されております。

フォースプレートは歩行/走行解析・リハビリテーション・スポーツ科学・人間工学・生理学・ロボット工学など様々な分野で広く導入され活躍しております。