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COPが同じ位置でも、地面反力の向きや大きさが違うことはある?

地面反力・フォースプレート

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まず答え

あります。(圧力中心)は地面反力の作用位置を表す値で、地面反力そのものの大きさや向きとは別です。同じCOP位置でも、上下・左右・前後の力の組み合わせが違えば、力の大きさや向きは変わります。

詳しい解説

フォースプレートでは、通常、上下・左右・前後の3方向の力と、それぞれの回転モーメントを別々に計測します。COP(圧力中心)は、それらの力・モーメントから求める「足元のどこに合力が作用しているか」という位置情報です。

COPは位置、合力ベクトルは向きと大きさを表します。二つの例は同じCOPで異なる反力が可能であることを示すもので、足の実測や理想的な踏み方ではありません。

そのため、COPが同じ座標にあっても、地面反力ベクトルまで同じとは限りません。同じ位置を通っていても、上下方向の力が大きい場合と小さい場合、水平成分が強い場合と弱い場合では、合力の大きさや向きが変わります。逆に、力の大きさが近くてもCOP位置が違うこともあります。

Bertecの公式資料では、3方向の力と3方向のモーメントを同時に測り、その6出力からCOPを計算すると説明しています。Kistlerも、3方向地面反力・モーメント・COPを別の測定量として扱っています。

実用上は、COPだけで「どれだけ強く地面を押したか」「どの方向へ力を出したか」を判断しません。COP位置、3方向地面反力、左右それぞれの足、スイング局面を合わせて読みます。また、鉛直荷重が小さい局面ではCOPが不安定になりやすいため、装置のしきい値や解析条件もそろえて比較します。