Design and Validation of a Low-Cost Wireless Pedal Force Measurement System for Biomechanics and Rehabilitation Applications

Alt ekstremite kuvvet dağılımı ve pedal çevirme simetrisi hem atletik performansın optimize edilmesinde hem de rehabilitasyon sürecinde yaralanmaların önlenmesinde kritik rol oynamaktadır. Mevcut pedal kuvveti ölçüm sistemleri genellikle yüksek maliyetli olup laboratuvar ortamlarıyla sınırlıdır. Bu çalışma, düşük maliyetli, taşınabilir ve kablosuz bir pedal kuvveti ölçüm sisteminin tasarımını, üretimini ve doğrulamasını sunmaktadır. Sistem, her pedal üzerinde iki adet 50 kg kapasiteli yük hücresi, veri toplama ve Bluetooth iletimi için ESP32 mikrodenetleyici ve gerçek zamanlı görselleştirme ve kayıt için C# tabanlı özel bir yazılım içermektedir. Statik yük testlerinde sistem, kalibre edilmiş referans ağırlıklarla (21,1 kg, 42,3 kg ve 63,7 kg) test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, referans yüklerle ölçümler arasında yüksek doğrusal korelasyon değerleri (r = 0,9999) göstermiştir. Ayrıca, 42.3 kg’da pedallar arası ortalama farkın sadece %0,72 altında olması yüksek simetriyi ve tekrarlanabilirliği ortaya koymuştur. Tek yönlü ANOVA analizinde p-değerleri (sol: 0,640; sağ: 0,878) > 0.05 bulunmuş, bu da konumsal yük farklarının ölçüm doğruluğunu anlamlı biçimde etkilemediğini göstermektedir. Sonuç olarak sistem, güvenilir, non-invaziv ve ekonomik bir çözüm olarak spor bilimleri, performans takibi ve klinik rehabilitasyon alanlarında uygulanabilir çok yönlü bir platform sunmaktadır.