フォースプレートとは

フォースプレートまたはプラットフォームは、身体が地面に及ぼす力を測定するために使用される特別なデバイスです。 地面反力（GRF）と呼ばれるこれらの力は、プレート上の一連のセンサーによって測定されます。 フォースプレートは、人間や動物の歩行を研究するために、生体力学的研究やスポーツ医学でよく使用されます。

バイオメカニクスは、人間のランニングの機械的側面や水を介した魚の動きなど、生物の物理的な動きの研究です。 スポーツ研究は、スポーツにおける運動の物理科学を調べるため、生体力学と密接に関連しています。 フォースプレートにより、スポーツ研究者は実験を実施し、身体の動きに関する定量的なデータを収集できます。 この情報は、人間の生体力学についてさらに学ぶために使用できます。 また、医療診断やランニングシューズなどの新しいスポーツ技術の開発にも役立ちます。

さまざまな用途向けに開発されたフォースプレートには、さまざまなサイズとタイプがあります。 最も一般的な設計は、4つのセンサーとして各コーナーに1つずつある長方形のプレートです。 ジャンプやシングルステップを測定している場合、デバイスの長さは1つか2つだけです。 一部のフォースプレートは、複数のフォースプレートをリンクできるように設計されており、実行中の歩行の分析のための長いトラックを形成します。

フォースプレートからのデータは、多くの場合、移動のより完全な画像を取得するために、カメラまたはセンサーからの情報と組み合わされます。 たとえば、実行中の歩行を分析している場合、手足の動きも重要です。 研究者は、歩行パターンと傾向を比較する能力の異なる複数の被験者を研究する場合があります。

単一の台座フォースプレートは、センサーが取り付けられた長方形の表面で構成されています。 複数のペデスタルフォースプレートは、より高度な研究に使用できます。 たとえば、人が階段を登るときに力がどのように作用するかの研究では、一連のプレートを階段に沿って配置できます。 フォースプレートの汎用性により、実験デザインのさまざまなバリエーションが可能になります。

ほとんどのフォースプレートは人間が使用するために製造されていますが、生物学的研究にも応用されています。 たとえば、フォースプレートを使用して馬の歩容を調べることができます。 舗装などの硬い表面用の蹄鉄を設計する際に、馬がどのように歩き回るのかに関するデータが役立ちます。 このタイプの研究では、フォースプレートの典型的なゴム状表面を、コンクリートまたは鋼を使用した舗装に似るように修正する必要があります。 馬はプレートの上に導かれ、馬の動きと硬い表面にかかる力に関する情報を記録します。