Atrito na marcha

O que é coeficiente de atrito requerido?

Durante a marcha, o coeficiente de atrito (RCOF) é o atrito necessário entre o sapato e o chão para que possamos andar sem cair distribuindo corretamente as forças de absorçao e propulsao. É tipicamente medido em superfícies secas com uma plataforma de força . Esta variavel é calculada como a razão entre a resultante das forças de reaçao do solo antero-posterior (FY) e lateral (FX), pela força de reaçao do solo vertical (FZ), conforme descrito na equação abaixo.

RCOF =    √((FY)^2+(FX)^2 )/FZ

 

O RCOF é tipicamente caracterizado por dois picos e um vale (muito semelhante a FZ). O primeiro pico ocorre no inicio da fase de apoio, na chamada fase de resposta a carga (cerca de 20% da fase de apoio), à medida que o peso total é transferido para o pé de apoio. Enquanto o segundo pico ocorre no pre-balanço (cerca de 90%). Essas duas fases parecem ser dois deslizamentos direcionais diferentes durante a marcha: deslizamento para frente e para trás durante o contato incial; e, deslizamento para trás durante o pre-balanço  (a Figura 1 ilustra o RCOF). É provável que o deslizamento para a frente na fase do contato inicial seja a fase mais propensa a quedas devido ao peso do corpo ser transferido progressivamente para o pé em apoio no chao. As interações de força entre o sapato e o chão são provavelmente os parâmetros biomecânicos mais críticos em escorregões e quedas. Se as forças de cisalhamento geradas durante a marcha excederem as forças de atrito entre o sapato/piso, um escorregao ou uma queda será inevitável. Quer conhecer mais sobre o RCOF durante marcha? Acesse gratuitamente o nosso e-book clicando aqui .

Figura 1. Ilustraçao do RCOF durante a fase de apoio da marcha.

Vamos calcular o RCOF no Matlab?

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% ANALISE DAS FRS DURANTE A MARCHA %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

%IMPORTANTE: esses procedimentos devem ser realizados apos a filtragem dos sinais.

%normalização dos dados pelo peso corporal.

 

body_weight = 720; %peso corporal em N (72kg = 720N).


fz=fz/body_weight; %fz é o vetor FRS vertical

fy=fy/body_weight; %fy é o vetor FRS antero-posterior

fx=fx/body_weight; %fx é o vetor FRS lateral

%normalização dos dados pela % da fase de apoio (interpolaçao)


x_nor=linspace(0,100,101); %interpolaçao dos dados para um vetor com 101 linhas

fz_nor= (spline((linspace(0,100,length(fz))),fz,x_nor)');

fy_nor= (spline((linspace(0,100,length(fy))),fy,x_nor)');

fx_nor= (spline((linspace(0,100,length(fx))),fx,x_nor)');

%RCOF

rcof = (sqrt((fx_nor.*fx_nor)+(fy_nor.*fy_nor)))./fz_nor;

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