फोर्स प्लेटफॉर्म

फोर्स प्लेटफॉर्म या फोर्स प्लेट मापक यंत्र हैं जो संतुलन, गति और जैवयांत्रिकी के अन्य पैरामीटरों को मापने के लिए खड़े होने या उनके पार चलने वाले शरीर द्वारा उत्पन्न जमीनी प्रतिक्रिया बलों को मापते हैं। अनुप्रयोग के सबसे सामान्य क्षेत्र चिकित्सा और खेल हैं।

संचालन
सरलतम फोर्स प्लेटफॉर्म एकल आधार वाली प्लेट है, जिसे लोड कोशिका के रूप में यंत्रीकृत किया जाता है। बेहतर डिजाइनों में आयताकार प्लेटों की एक जोड़ी होती है, हालांकि त्रिकोणीय भी काम कर सकते हैं, कोनों पर उनके बीच लोड कोशिकाओं या त्रिअक्षीय बल ट्रांसड्यूसर के साथ एक दूसरे पर काम कर सकते हैं।

एकल-फोर्स प्लेटफॉर्म की तरह, द्वि-फोर्स प्लेटफॉर्म का उपयोग युग्म पैर परीक्षण और एकपक्षीय छलांग और सममितीय परीक्षण में क्षमता और शक्ति असममितता में प्रदर्शन का आकलन करने के लिए किया जा सकता है। हालांकि, वे दोहरे-अंग परीक्षणों के दौरान अंगों के बीच बल वितरण का मूल्यांकन करके, शक्ति विषमता और प्रतिपूरक विधियों पर महत्वपूर्ण जानकारी को प्रकट करके तंत्रिकापेशीय स्थिति पर एक अतिरिक्त स्तर की बुद्धिमत्ता प्रदान करते हैं।

सबसे सरल फोर्स प्लेटें प्लेटफॉर्म के ज्यामितीय केंद्र में बल के केवल लंबवत घटक को मापती हैं। अधिक उन्नत मॉडल सतह पर लागू एकल समतुल्य बल के त्रि-आयामी घटकों और उसके अनुप्रयोग बिंदु को मापते हैं, जिसे प्रायः दबाव का केंद्र (सीओपी) और साथ ही बल का ऊर्ध्वाधर क्षण कहा जाता है। बाहुगमन सहित वृक्षीय गति का अध्ययन करने के लिए बेलनाकार फोर्स प्लेटों का भी निर्माण किया गया है।

फोर्स प्लेटफॉर्म को एकल-आधार या बहु-आधार और ट्रांसड्यूसर (बल और क्षण ट्रांसड्यूसर) प्रकार के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है- विकृतिमापी, दाब वैद्युत् संवेदक, धारिता मापी, दाब प्रतिरोधक, आदि, प्रत्येक इसकी लाभ और कमियां हैं। एकल आधार मॉडल, जिन्हें कभी-कभी लोड कोशिका कहा जाता है, उन बलों के लिए उपयुक्त होते हैं जिन्हें एक छोटे से क्षेत्र में लागू किया जाता है। गतियों के अध्ययन के लिए, जैसे कि गति विश्लेषण, कम से कम तीन आधार वाले फोर्स प्लेटफॉर्म और प्रायः चार का उपयोग उन बलों को अनुमति देने के लिए किया जाता है जो प्लेट में विस्थापित करते हैं। उदाहरण के लिए, जमीन पर चलने के दौरान प्रतिक्रिया बल एड़ी से प्रारम्भ होता है और बड़े पैर की अंगुली के पास खत्म होता है।

फोर्स प्लेटफार्मों को दाब मापने वाली प्रणालियों से अलग किया जाना चाहिए, हालांकि वे दाब के केंद्र को भी मापते हैं, सीधे लागू बल सदिश को मापते नहीं हैं। दाब मापने वाली प्लेटें समय के साथ एक फुट के नीचे दाब पैटर्न को मापने के लिए उपयोगी होती हैं लेकिन लागू बलों के क्षैतिज या अपरूपण घटकों को माप नहीं सकती हैं।

फोर्स प्लेटफॉर्म से मापन या तो पृथक्करण में अध्ययन किया जा सकता है, या गति के सिद्धांतों को समझने के लिए अंग शुद्धगतिकी जैसे अन्य डेटा के साथ जोड़ा जा सकता है। यदि कोई जीव एक फोर्स प्लेट से एक स्थायी छलांग लगाता है, तो अकेले प्लेट का डेटा बुनियादी भौतिकी का उपयोग करके त्वरण, कार्य, शक्ति निर्गत, कूद कोण और कूद दूरी की गणना करने के लिए पर्याप्त होता है। पैर संयुक्त कोणों और फोर्स प्लेट आउटपुट के साथ-साथ वीडियो माप, व्युत्क्रम गतिकी नामक विधि का उपयोग करके प्रत्येक जोड़ पर बल आघूर्ण, काम और शक्ति के निर्धारण की अनुमति दे सकते हैं।

प्रौद्योगिकी में हाल के विकास
प्रौद्योगिकी में प्रगति ने फोर्स प्लेटफार्मों को गतिकी क्षेत्र के भीतर एक नई भूमिका निभाने की अनुमति दी है।

पारंपरिक प्रयोगशाला-ग्रेड फोर्स प्लेटों की लागत (प्रायः हजारों में) ने उन्हें रोजमर्रा के चिकित्सक के लिए बहुत अव्यवहारिक बना दिया है। हालांकि, निन्टेंडो ने 2007 में डब्ल्यूआईआई (Wii) बैलेंस बोर्ड (WBB) (निंटेंडो, क्योटो, जापान) का प्रारम्भ किया और एक बल प्लेट क्या हो सकती है, इसकी संरचना को बदल दिया। 2010 तक, यह पाया गया कि डब्लयूबीबी (WBB) वजन वितरण को मापने के लिए एक वैध और विश्वसनीय उपकरण है, जब सीधे "स्वर्ण-मानक" प्रयोगशाला-ग्रेड फोर्स प्लेट की तुलना की जाती है, जबकि इसकी लागत $100 से कम होती है। इससे भी अधिक, यह स्वस्थ और लाक्षणिक आबादी दोनों में सत्यापित किया गया है। यह डब्ल्यूबीबी के कोनों में पाए जाने वाले चार बल ट्रांसड्यूसर के कारण संभव हुआ है। ये अध्ययन अनुकूलित सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके आयोजित किए जाते हैं, जैसे लैबव्यू (LabVIEW) (नेशनल इंस्ट्रूमेंट्स, ऑस्टिन, TX, यूएसए) जिसे बोर्ड के साथ एकीकृत किया जा सकता है ताकि समय के लिए परीक्षणों के दौरान शरीर प्रभाव या सीओपी (CoP) पथ की लंबाई को मापने में सक्षम हो सके। डब्ल्यूबीबी जैसी पोस्टुरोग्राफी प्रणाली होने का अन्य लाभ यह है कि यह पोर्टेबल है इसलिए दुनिया भर के चिकित्सक वर्तमान में उपयोग में आने वाले व्यक्तिपरक, लाक्षणिक ​​संतुलन आकलन पर भरोसा करने के स्थान पर मात्रात्मक रूप से शरीर के प्रभाव को मापने में सक्षम हैं।

डिजिटल ट्रेंड्स के अनुसार, मार्च 2016 तक निंटेंडो के डब्ल्यूआईआई और डब्ल्यूआईआईयू (WiiU) के आनुक्रमिक उत्पाद दोनों को बंद कर दिया गया है। यह चिकित्सा मापन के लिए पुन: उपयोग किए जाने वाले सस्ते तत्पर उपभोक्ता उत्पादों को अपनाने से उत्पन्न होने वाले मुद्दों में से एक का उदाहरण है। इस तरह की स्वीकृति के साथ आगे के मुद्दे दुनिया भर के नियामक और मानक निकायों से उत्पन्न होते हैं। रोगियों के संतुलन और गतिशीलता के प्रदर्शन को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले फोर्स प्लेटफार्मों को यूएस एफडीए (संयुक्त राज्य खाद्य एवं औषधि प्रशासन) द्वारा वर्ग I चिकित्सा उपकरणों के रूप में वर्गीकृत किया गया है। इसलिए उन्हें आईएसओ (ISO) (अंतर्राष्ट्रीय मानक संगठन)आईएसओ 9001 गुणवत्ता प्रबंधन सिद्धांतों या आईएसओ 13485 चिकित्सा उपकरण गुणवत्ता प्रबंधन प्रणालियों द्वारा स्थापित कुछ गुणवत्ता मानकों के अनुसार निर्मित किया जाना चाहिए। यूरोपीय संघ के एमडीडी (मेडिकल डिवाइस डायरेक्टिव) भी चिकित्सा मापन के लिए उपयोग किए जाने वाले फोर्स प्लेटफार्मों को वर्ग I चिकित्सा उपकरणों के रूप में वर्गीकृत करता है और ऐसे चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए यूरोपीय संघ में आयात और उपयोग के लिए चिकित्सा सीई (CE) प्रमाणीकरण की आवश्यकता होती है। एक उल्लेखनीय हालिया मानक, मल्टी-एक्सिस फोर्स मेजरिंग प्लेटफॉर्म के सत्यापन के लिए एएसटीएम एफ3109-16 (ASTM F3109-16) मानक परीक्षण विधि निर्माताओं और उपयोगकर्ताओं के लिए रूपरेखा प्रस्तुत करता है ताकि फोर्स प्लेटफॉर्म के प्रदर्शन को उनके काम की सतह के विस्तार में सत्यापित किया जा सके। इस तरह के मानकों का उपयोग चिकित्सक ग्रेड फोर्स प्लेटफॉर्म के निर्माताओं द्वारा किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि रोगी की जनसंख्या पर किए गए माप सटीक, दोहराए जाने योग्य और विश्वसनीय हैं। संक्षेप में, ऐसे उत्पादों की निरंतरता की कमी और उनके कानूनी, नियामक और संभवतः ऐसे अनुप्रयोगों के लिए गुणवत्ता अनुपयुक्तता को देखते हुए सस्ती उपभोक्ता ग्रेड मनोरंजन घटक चिकित्सा माप के लिए एक खराब विकल्प हो सकते हैं।

खेल में प्रयोग
खिलाड़ी की बल उत्पादन क्षमताओं, ताकत और असंतुलन तक पहुंचने के लिए प्रायः फोर्स प्लेटों का उपयोग खेल में किया जाता है। एक व्यवसायी प्रशिक्षण आवश्यकताओं, प्रशिक्षण के लिए तत्परता, और खेल प्रक्रिया में वापसी के दौरान भी फोर्स प्लेट का उपयोग कर सकता है।

खेल में विशिष्ट बल प्लेट आकलन में विपरीतगति कूद (CMJ), स्क्वाट कूद (SJ), [https://www. ड्रॉप कूद] (DJ), विपरीतगति प्रतिक्षेप कूद और सममितीय मिड थाई पुल (IMTP) सम्मिलित हैं।चिकित्सकों को प्रायः यह समझने में परेशानी होती है कि फोर्स प्लेटों का उपयोग करते समय कौन से मैट्रिक्स को ट्रैक करना है। यूनिवर्सिटी ऑफ चिचस्टर के अग्रणी बायोमैकेनिस्ट ने आसानी से फोर्स प्लेट मैट्रिक्स का चयन करने के लिए एक प्रणाली बनाई है। इस प्रणाली को डॉ जेसन लेक द्वारा 'ओडीएसएफ प्रणाली' कहा जाता है।

इतिहास
घटनाक्रम

•1976• एडवांस्ड मैकेनिकल टेक्नोलॉजी, इंक. (AMTI) ने बोस्टन चिल्ड्रेन्स हॉस्पिटल की जैवयांत्रिकी प्रयोगशाला में गति विश्लेषण के लिए व्यावसायिक रूप से उपलब्ध प्रथम विकृतिमापी फोर्स प्लेट का निर्माण किया।

• 2017• हॉकिन डायनामिक्स ने पहला वायरलेस फ़ोर्स प्लेटफ़ॉर्म और मोबाइल ऐप बनाया।

यह भी देखें

 * गति विश्लेषण
 * पोस्टुरोग्राफी

संदर्भ
Biomechanik