3D-Kraftmessplatte

Was ist eine 3D-Kraftmessplatte?

Eine 3D-Kraftmessplatte ist eine Messplattform, die in der Rehabilitation zum Beispiel für die Gang- und Gleichgewichtsanalyse oder im Sport zur Messung hochdynamischer Bewegungsabläufe eingesetzt wird. Die zu messende Kraft wird über eine Deckplatte auf vier 3-Komponenten-Kraftsensoren geleitet, die zwischen einem Montagefuß und der Deckplatte unter hoher Vorspannung eingebaut sind.
Jeder der Sensoren verfügt über drei Quarzplattenpaare, von denen das eine auf Druck in der z-Richtung reagiert und die beiden anderen jeweils in der x- und der y-Richtung scheren. Die Messung erfolgt praktisch verschiebungsfrei.

Wozu werden 3D-Kraftmessplatten eingesetzt?

3D-Kraftmessplatten werden in der Biomechanik-Grundlagenforschung und im Sport zur Messung von Bodenreaktionskräften, Momenten und Kraftangriffspunkten (engl. Center of Pressure oder COP) eingesetzt, die entstehen, wenn eine Person auf der Kraftmessplatte steht, geht oder springt. Die entlang der vertikalen und horizontalen Kraftachsen gemessenen Daten helfen, hochkomplexe Bewegungsverläufe zu charakterisieren.

Mit 3D-Platten können auch seitliche Sprünge gemessen und analysiert werden. Bewegungsanalysen im Sport helfen die Leistung von Sportlern zu verbessern und Verletzungen zu vermeiden. Trainer und Coaches arbeiten meist mit einer mobilen Dreikomponenten-Kraftmessplatte, um die Kraft, Balance und Stabilität ihrer Athleten zu erfassen.
In der Forschung werden normalerweise festinstallierte 3D-Systeme eingesetzt. Um komplexe Bewegungsmuster zu erfassen, werden Kraftmessplatten in Kombination mit Videokameras oder Motion-Capture-Systemen verwendet.

Worin unterscheidet sich eine 1D-Kraftmessplatte von einer 3D-Kraftmessplatte?

Da es sich bei den Messelementen einer 1D-Kraftmessplatte um 1-Komponenten-Sensoren handelt, kann man mit ihr nur die vertikalen Kräfte messen, die beim Gehen oder Springen auftreten. Hierin besteht der Unterschied zu einer 3D-Kraftmessplatte, die auf 3-Komponentensensoren basiert.

Die 1D-Kraftmessplatte wird zum Messen der einwirkenden vertikalen Kräfte eingesetzt, bei Sprüngen wie: