Nowe podejście do doboru butów do biegania

来自麻省理工学院(MIT)的研究人员希望通过一种新的预测模型来彻底改变跑步者选择跑鞋的方式,该模型考虑了鞋子的特定属性以及它们对跑步者表现的影响。

这种简单的模型考虑了身高、体重、其他身体尺寸以及鞋子的属性,如中底的硬度和灵活性。利用这些数据,该模型模拟了不同类型的鞋子对个体跑步风格的影响。

该模型使研究人员能够模拟在不同类型的鞋子上运行机制的变化,从而选择提供最佳结果的一种,该结果被定义为最大程度地降低跑步者的能量消耗。

科学家们计划改进该模型,以便消费者将来可以使用类似的版本来选择最适合他们个人跑步风格的鞋子。

这个模型是由麻省理工学院体育实验室和数据、系统和社会研究所(IDSS)的博士生Sarah Fay以及机械工程教授Anette “Peko” Hosoi在本月发表的《生物力学工程学杂志》上发表的一项研究中描述的。

这个新模型基于与鞋类行业设计师的对话,鞋类制造业中使用了3D打印技术。这些设计采用了具有不同属性的中底材料,可以在脚部特定区域进行灵活性定制。

Hosoi说:“通过3D打印技术,设计师可以在局部改变材料的各个方面。”“他们问我们的问题是:’我们可以做任何事情。我们应该考虑什么?’”

Fay补充说:“设计问题是如何预测跑步者对一双全新鞋子的反应。”“你必须考虑跑步者的动力学和鞋子的属性。”

Fay和Hosoi开发的模型是对跑步者动力学的简化表示。基于20世纪70年代托马斯·麦克马洪(Thomas McMahon)的研究,他的工作致力于生物力学,Fay和Hosoi创建了一个模型,考虑了跑步者步态的力学方面。麦克马洪的“弹簧-质量模型”能够预测人们在不同表面上的奔跑速度。研究表明,跑步者在支撑自然步态动力学的柔软表面上跑得更快。

Fay说:“麦克马洪的研究表明,即使不考虑人体的所有细节,也可以在运动性能的设计方面取得显著的成果。”。

Fay和Hosoi的模型是在寻求为每个跑步者优化选择跑鞋的过程中迈出的一步。将来,消费者甚至可以使用类似的模型,甚至可以打印出完全适合个人跑步风格的定制鞋。

常见问题解答:

1. 脚的尺寸对跑步者的表现有何影响?
脚的尺寸对跑步者的表现有很大影响。适合一个人的鞋子对另一个人可能不合适。鞋子的属性,如中底的硬度和灵活性,会影响个体的跑步风格。

2. 新模型如何预测鞋子的属性对跑步者表现的影响?
新模型考虑了身高、体重、其他身体尺寸以及鞋子的属性,如中底的硬度和灵活性。利用这些数据,该模型模拟了不同类型的鞋子对个体跑步风格的影响,使研究人员能够分析跑步机械的变化。

3. 改进该模型的目标是什么?
研究人员计划改进该模型,以便消费者将来可以使用类似的版本来选择最适合他们个人跑步风格的鞋子。利用3D打印技术,甚至可以按需打印完全适合每个人跑步风格的定制鞋。

关键术语定义:

– 跑步者动力学:描述跑步者在跑步过程中的动作,包括速度、方向的变化以及身体运动时所受到的力的作用。
– 中底灵活性:指鞋子中底在跑步过程中弯曲和适应脚部运动的能力。
– 3D打印技术:一种制造技术,通过根据数字模型逐层堆叠材料来构建三维物体。
– 跑步者表现:指跑步者表现的高效性和有效性,包括最小化能量消耗。

相关链接:
– 麻省理工学院
– 生物力学工程学杂志
– [视频](https://www.youtube.com/embed/POwKiQDKIRk)

The source of the article is from the blog exofeed.nl