BR112015006387B1

BR112015006387B1 - Método para a calibração de uma plataforma de força e sistema para calibração de uma plataforma de força

Info

Publication number: BR112015006387B1
Application number: BR112015006387-0A
Authority: BR
Inventors: Bruce F. White; Fred Ruland; Forest J. Carignan; Albert Drueding; Gary Glass
Original assignee: Advanced Mechanical Technology, Inc.
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2020-05-26
Also published as: PL2901125T3; AU2012391003A1; CN104813151A; KR20150060949A; DK2901125T3; JP6043875B2; US9459173B2; EP2901125A4; AU2012391003B2; WO2014051599A1; KR101688348B1; US20130298633A1; EP2901125A1; JP2015530589A; HK1210262A1; CA2884944C; BR112015006387A2; EP2901125B1; CA2884944A1; CN104813151B

Abstract

resumo "sistema e método para calibração de plataforma de força e plataforma de força calibrada" um método para calibração de uma plataforma de força que inclui proporcionar uma plataforma de força e aplicar uma grade nxm sobre uma superfície superior da plataforma de força por meio de um dispositivo de computação. em seguida, aplicar cargas conhecidas p em cada um dos pontos da grade nxm da superfície superior ao longo de um eixo z estando perpendicular aos eixos x e y e ao longo dos eixos x e y. em seguida, efetuam-se medições de multipontos em cada ponto da grade e para cada carga conhecida aplicada ao longo dos eixos x, y e z e gerando seis sinais de saída medidos, coordenadas de posição exata e magnitude de carga conhecida aplicada para cada ponto da grade. em seguida, monta-se uma matriz de nxmxp de seis equações com seis incógnitas para cada ponto da grade e carga conhecida aplicada e, em seguida, resolver as equações montadas e derivar uma posição e carregar a matriz de calibração específica para cada ponto da grade.

Description

“MÉTODO PARA A CALIBRAÇÃO DE UMA PLATAFORMA DE FORÇA E SISTEMA PARA CALIBRAÇÃO DE UMA PLATAFORMA DE FORÇA”

Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a um sistema e um método para a calibração tridimensional de placas de força e, mais particularmente, a uma calibração tridimensional de placas de força que proporcionem uma melhor precisão de medição e redução de erros de diafonia.

Antecedentes da Invenção

[002] A plataforma de força é um dispositivo de medição que mede as forças de reação do solo. Tipicamente as plataformas de força são montadas em um poço, de modo a que a sua superfície superior encontra-se alinhada com o chão. As pessoas são, então, instruídas para atravessarem ou permanecerem sobre as plataformas e as forças de reação do solo geradas são registradas. As plataformas de força são comumente utilizadas para pesquisas e estudos clínicos em biomecânica, pesquisa médica, ortopedia, avaliação de reabilitação, usos protéticos e engenharia, entre outros. Num exemplo, uma plataforma de força é utilizada para medir a quantidade de oscilação na postura de uma pessoa, enquanto a pessoa está em pé na plataforma. As plataformas de força funcionam medindo três componentes de força ortogonais (Fx, Fy, Fz) ao longo dos eixos x, y e z, bem como momentos (Mx, My, Mz) sobre esses eixos.

[003] Os sistemas de plataforma de força geralmente incluem uma placa de força, membros de mola multieixo sobre o qual uma série de medidores de tensão são fixos para detectar cargas ao longo de múltiplos eixos, um amplificador ou determinante de sinal, seja conectado ou embutido na plataforma ou na placa de força e um computador para coleta de dados. Os sinais elétricos dos medidores de tensão são transmitidos ao amplificador que amplifica os sinais para

Petição 870190116894, de 13/11/2019, pág. 8/17

2/25 uma voltagem suficiente para o processamento no computador. Os dados coletados podem ser digitais ou analógicos, dependendo da forma escolhida. Em outras formas de realização, sensores piezoelétricos, sensores de efeito de Hall, sensores ópticos, sensores mecânicos ou capacitadores são usados para medir cargas ao longo de múltiplos eixos da plataforma.

[004] Tanto a placa de força quanto o determinante de sinal requerem calibração para converter com precisão dados brutos em dados utilizáveis. Além disso, é necessário um elevado grau de sensibilidade e precisão na detecção e transmissão de sinais de tensão. Como foi mencionado acima, plataformas de força são projetadas para produzir múltiplas saídas do canal correspondentes a seis possíveis cargas, ou seja, três componentes de força ortogonais (Fx, Fy, Fz) ao longo dos eixos x, y e z e três momentos (Mx, My, Mz) sobre esses eixos. No entanto, pequenas imperfeições na fabricação e no design da plataforma de força resultam em uma ligeira sensibilidade fora do eixo. Em um exemplo, sensibilidade fora do eixo faz com que o sinal de saída no canal Fx seja ligeiramente sensível a uma carga de força Fz aplicada ao longo da direção z. Esta sensibilidade fora do eixo faz com que a detecção e transmissão de sinais errados, que são comumente referidos como erros de diafonia. Erros de diafonia geralmente resultam em medições imprecisas.

[005] Por conseguinte, existe uma necessidade de um sistema e método aperfeiçoados para calibrar uma placa de força que corrija os erros de diafonia.

Descrição da Invenção

[006] A presente invenção visa o problema de calibração da placa de força e fornece um sistema e um método para calibrar uma placa de força com uma maior precisão.

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[007] Em geral, num aspecto, a invenção apresenta um método para a calibração de uma plataforma de força, incluindo o que segue. Fornecer uma plataforma de força e aplicar uma grade nXm sobre uma superfície superior da plataforma de força por meio de um dispositivo de computação. A grade nXm compreende pontos n ao longo de um eixo X, e pontos m ao longo de um eixo Y da plataforma de força. Em seguida, a aplicação de cargas conhecidas p em cada um dos pontos da grade nXm da superfície superior ao longo de um eixo Z estando perpendicular aos eixos X e Y e ao longo dos eixos X e Y. Em seguida, medições de multipontos em cada ponto da grade e para cada carga conhecida aplicada ao longo dos eixos X, Y e Z e gerando seis sinais de saída medidos, posição exata coordenada e magnitude de carga conhecida aplicada para cada ponto da grade. Em seguida, montar uma matriz de nXmXp de seis equações com seis desconhecidos para cada ponto da grade e carga conhecida aplicada. Em seguida, solucionar as equações montadas e derivar uma posição e carregar a matriz de calibração específica para cada ponto da grade. Finalmente, entrar com a posição derivada e carregar as matrizes de calibração específicas para todos os pontos da grade de uma tabela de calibração e armazenar a tabela de calibração numa memória não-volátil.

[008] Implementações deste aspecto da invenção podem incluir uma ou mais das seguintes características. As cargas conhecidas p são aplicadas por meio de um aparelho de carga Cartesiano 3D. As cargas conhecidas p aplicadas compreendem magnitudes na faixa de zero a capacidade de escala total (FSC) com acréscimo de 10%. Os pontos n e m compreendem valores na faixa de 1 a 20. Os seis sinais de saída medidos compreendem trés componentes de força Fx, Fy, Fz e trés componentes de momento Mx, My, Mz. O método inclui ainda proporcionar um algoritmo de estimativa e o armazenamento de uma

4/25 matriz de calibração de plataforma global na memória não-volátil. O algoritmo de estimativa é configurado para gerar as primeiras estimativas de magnitude e posição de uma carga aplicada desconhecida na plataforma de força através da aplicação da matriz de calibração de plataforma global para as saídas da plataforma medidas para a carga aplicada desconhecida. As primeiras estimativas de magnitude e posição da carga aplicada desconhecida são utilizadas para determinar uma posição e carregar a matriz de calibração específica na tabela de calibração. O método ainda inclui a geração de medições precisas de magnitude e posição da carga aplicada desconhecida através da aplicação da posição determinada e carregamento da matriz de calibração específica para as saídas da plataforma medida para a carga desconhecida. O método inclui ainda a verificação da posição derivada e carregamento das matrizes de calibração específicas, aplicando pesos mortos rastreáveis pelo NIST para os pontos da grade na superfície superior. O método inclui também a medição de características secundárias em oito pontos da grade utilizando um protocolo de calibração de dez pontos para cima e dez pontos para baixo.

[009] Em geral, num outro aspecto, a presente invenção apresenta um sistema para calibração de uma plataforma de força, incluindo uma plataforma de força, um dispositivo de computação, um aparelho de carga Cartesiano 3D, um sensor, um algoritmo e uma memória nãovolátil. O dispositivo de computação é configurado para aplicar uma grade nXm sobre uma superfície superior da plataforma de força. A grade NXm tem pontos n ao longo de um eixo X e pontos m ao longo de um eixo Y da plataforma de força. O aparelho de carga Cartesiano 3D é configurado para aplicar cargas conhecidas p em cada um dos pontos da grade nXm da superfície superior ao longo de um eixo Z estando

5/25 perpendicular aos eixos X e Y e ao longo dos eixos X e Y. O sensor está configurado para fazer medições de multiponto em cada ponto da grade e para cada carga conhecida aplicada ao longo dos eixos X, Y e Z e para gerar seis sinais de saída medidos, coordenadas da posição exata e magnitude de carga conhecida aplicada para cada ponto da grade. O algoritmo é utilizado para resolver um conjunto montado de nXmXp de seis equações com seis desconhecidos para cada ponto da grade e carga conhecida aplicada e para derivar uma posição e o carregamento da matriz de calibração específica para cada ponto da grade. A memória não-volátil é configurada para armazenar uma tabela de calibração que compreende a posição derivada e o carregamento das matrizes de calibração específicas para todos os pontos da grade.

[0010] Realizações deste aspecto da invenção podem incluir uma ou mais das seguintes características. As cargas conhecidas p aplicadas compreendem magnitudes na faixa de zero a capacidade de escala total (FSC) com acréscimo de 10%. Os pontos n e m compreendem valores na faixa de 1 a 20. Os seis sinais de saída medidos compreendem três componentes da força Fx, Fy, Fz e três componentes de momento Mx, My, Mz. O sistema inclui ainda um algoritmo de estimativa e uma matriz de calibração de plataforma global. O algoritmo de estimativa é configurado para gerar as primeiras estimativas de magnitude e posição de uma carga aplicada desconhecida na plataforma de força através da aplicação da matriz de calibração de plataforma global sobre as saídas da plataforma medida para a carga aplicada desconhecida. As primeiras estimativas de magnitude e posição da carga aplicada desconhecida são utilizadas para determinar uma posição e o carregamento da matriz de calibração específica na tabela de calibração. O sistema ainda inclui um algoritmo de correção gerando medições precisas da magnitude e posição da carga aplicada desconhecida através da aplicação da posição

6/25 determinada e carregamento da matriz de calibração específica sobre as saídas da plataforma medida para a carga desconhecida.

[0011] Em geral, num outro aspecto, o invento apresenta uma plataforma de força calibrada incluindo uma memória não-volátil armazenando uma tabela de calibração compreendendo a posição e carregamentos das matrizes de calibração específicas.

[0012] Implementações deste aspecto da invenção podem incluir uma ou mais das seguintes características. A posição e os carregamentos das matrizes de calibração específicas correspondem aos pontos da grade NXm de uma superfície superior da plataforma de força e cargas conhecidas p aplicadas ao longo de um eixo perpendicular à superfície superior. A plataforma de força calibrada inclui, adicionalmente, uma matriz de calibração global. A plataforma de força calibrada inclui ainda um algoritmo de estimativa configurado para gerar uma primeira estimativa de uma carga aplicada desconhecida e coordenadas da posição sobre a plataforma de força através da aplicação da matriz de calibração global sobre as saídas da plataforma medida. A primeira estimativa da carga aplicada desconhecida e a coordenada da posição são utilizadas para identificar uma matriz de calibração de posição específica na tabela de calibração. A plataforma de força calibrada inclui ainda um algoritmo de correção configurado para gerar medições precisas da magnitude da carga desconhecida aplicada e coordenadas de posição através da aplicação da matriz de calibração de posição específica identificada sobre as saídas da plataforma de medição.

[0013] Entre as vantagens da invenção encontram-se um ou mais dos seguintes. O processo de calibração da presente invenção aprimora a precisão das medições de força de plataforma, como mostrado nas figuras 12A a 12F. O erro típico de diafonia é da ordem de ± 0,01% da

7/25 carga aplicada e o erro típico de carga é inferior a 0,001 ou ± 0,1% da carga aplicada. A média de erro do centro pressão (COP) é tipicamente inferior a 0,2 mm.

[0014] Os detalhes de uma ou mais formas de realização da invenção são apresentadas nas figuras anexas e na descrição abaixo. Outras características, objetos e vantagens da invenção serão evidentes a partir da seguinte descrição das realizações preferidas, das figuras e das reivindicações.

Breve Descrição das Figuras

[0015] Faz-se referência às figuras, em que números representam partes semelhantes através das diversas vistas:

[0016] A figura 1 ilustra um diagrama de vista geral de um sistema de plataforma de força;

[001Ί] A figura 2 descreve um transdutor e as três forças e três componentes de momentos que são medidos com o transdutor;

[0018] As figuras 3A e 3B representam a arquitetura do hardware do sistema da figura 1;

[0019] A figura 4 mostra um sistema de coordenadas físico e um sistema de coordenadas eletromecânico de uma plataforma de força usado em um procedimento de calibração do estado da técnica;

[0020] A figura 5 mostra a típica distribuição de erro de diafonia do estado da técnica para Fy;

[0021] A figura 6A representa uma grade 3D utilizada no processo de calibração;

[0022] A figura 6B representa um diagrama de fluxo do processo de calibração 3D da plataforma de força, de acordo com a presente invenção;

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[0023] A figura 7 ilustra uma grade 3D aplicada sobre uma plataforma de força para a realização do procedimento de calibração 3D da presente invenção;

[0024] A figura 8 representa o aparelho de carga Cartesiano 3D utilizado no procedimento de calibração 3D da presente invenção;

[0025] A figura 9 mostra as cargas 3D aplicadas sobre a superfície superior, a superfície lateral frontal e a superfície lateral direita da plataforma de força durante o procedimento de calibração 3D da presente invenção;

[0026] A figura 10 representa sistema de calibração 3D da plataforma de força da presente invenção;

[0027] A figura 11A representa o sistema de medição da plataforma força usando a plataforma de força 3D calibrada da presente invenção;

[0028] A figura 11B mostra um diagrama de fluxo do processo de medição usando a plataforma de força 3D calibrada da presente invenção;

[0029] A figura 12A descreve a distribuição de erro COPx gerado com o método de calibração desta invenção;

[0030] A figura 12B mostra a distribuição de erro COPy gerado com o método de calibração da presente invenção;

[0031] A figura 12C retrata a distribuição de erro Fz gerado com o método de calibração da presente invenção;

[0032] A figura 12D mostra a distribuição do erro de diafonia de Fz a Fx gerado com o método de calibração da presente invenção;

[0033] A figura 12E apresenta distribuição do erro de diafonia de Fz a Fy gerado com o método de calibração da presente invenção; e [0034] A figura 12F descreve a distribuição do erro de diafonia de Fz a Mz gerado com o método de calibração da presente invenção.

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Descrição Detalhada da Invenção

[0035] A figura 1 é uma ilustração de um sistema de plataforma de força (100), de acordo com uma forma de realização da invenção. O sistema (100) é usado para medir as forças de reação do solo e inclui uma plataforma de força (102), um determinante de sinal (104) e um computador (108) utilizado para a coleta de dados. O sistema pode incluir mais do que uma plataforma de força e/ou determinantes de sinal. O determinante de sinal (104) pode ser um amplificador analógico e/ou o processador digital e pode ser conectado a ou embutido na placa de força. O computador (108) pode ser um computador pessoal (PC), um servidor, um dispositivo de computação móvel ou um circuito de computação.

[0036] A plataforma de força (102), mostrada na figura 1, é projetada para medir as forças e momentos aplicados à sua superfície superior (101) como um sujeito de pé, andando ou pulando sobre ela. A plataforma de força (102) emite sinais de força de saída para a porta de saída (103), onde a plataforma (102) pode se conectar e se comunicar com o determinante de força de sinal (104).

[0037] A plataforma de força (102) inclui um ou mais transdutores de força ou células de carga para medir forças. A figura 2 mostra os três componentes de força Fx, Fy e Fz e os três componentes de momento Mx, My e Mz que são medidos por um transdutor de força (201) enquanto um indivíduo está em contato com a plataforma (200). Os componentes Fx, Fy e Fz são os componentes de força que agem ao longo dos eixos (202, 204 e 206) de um sistema ortogonal x, y e zcoordenada. Na figura 2, as setas apontam na direção da força positiva ao longo de cada um dos eixos, seguindo a regra da mão direita. Os componentes Fx e Fy são os componentes horizontais ou de força de cisalhamento, e o Fz é o componente de força vertical. Os componentes

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Mx, My e Mz são os três componentes de torque e de momento. O torque e os componentes de momentos rotacionam sobre os eixos correspondentes x, y e z (202, 204, e 206), respectivamente. Os momentos positivos são determinados de acordo com a regra da mão direita. Ao olhar para baixo de um eixo (no seu sentido positivo) os momentos positivos apresentam uma rotação no sentido horário.

[0038] Referindo de novo a figura 1, o amplificador ou determinante de sinal (104) é conectado à placa de força (102). Para cada uma das três forças Fx, Fy, Fz e os três componentes de momentos Mx, My, Mz que são medidos, o determinante de sinal (104) fornece uma tensão de excitação para um conjunto de pontes de medidores de tensão incorporados na plataforma de força (102). A saída resultante é um baixo nível de tensão proporcional ao componente da carga mecânica aplicada. Esta saída pode ser amostrada pelo determinante de sinal (104) e podem ser aplicadas várias técnicas de determinação de sinal. O determinante de sinal (104) oferece fluxos de dados digitais e/ou analógicos ao computador conectado (108).

[0039] O determinante de sinal (104) se conecta ao computador (108) através de algum tipo de meio, como um cartão analógico, a um barramento serial universal (USB), uma conexão Ethernet ou uma interface serial (não mostrada). No exemplo da figura 1, o determinante de sinal (104) é conectado através de uma conexão USB (112) a um único computador (108). Quando o computador (108) recebe os dados de força de reação do solo, ele realiza o processamento adicional e exibe ou salva os dados de acordo com o programa de software.

[0040] As figuras 3A e 3B ilustram a arquitetura do hardware de uma realização de um sistema de plataforma de força (100) incluindo uma plataforma de força (102), um determinante de sinal (104) e um computador (108). A plataforma de força (102) é conectada a um

11/25 determinante de sinal (104) através de uma conexão ou cabo (110), que inclui conexões para tensões de excitação Vexe+, Vexe- e tensões de saída Vin+ e Vin- para múltiplos canais de sinais de força. No exemplo da figura 3A, a plataforma (102) inclui seis canais de força associados seis medidores de tensão, cada um incluindo um circuito de ponte (301-306) conduzido pelas tensões de excitação Vexe+, Vexe- e fornecendo tensões de saída de ponte Vin+ e Vin-. Para simplificar, apenas circuitos para canais de força 1 e 6, incluindo medidores de tensão (301 e 306) na plataforma (102) e amplificadores 1 e 6 no determinante de sinal (104), são mostrados na figura 3A. O circuito omitido para os canais 2 a 5 é idêntico ao mostrado para os canais 1 e 6.

[0041] A conexão ou cabo (110) também pode incluir uma ligação de comunicação, tal como uma interface de 1-Wire, para permitir que o determinante de sinal (104) recupere os dados armazenados na memória não-volátil (307) da plataforma (102). A memória não-volátil (307) pode ser uma memória apenas de leitura (ROM), como mostrado na figura 3A ou pode ser programável, incluindo memória reprogramável, tal como uma EPROM. A memória não-volátil (307) armazena dados de calibração da plataforma de força e pode também armazenar um número de série da plataforma e a capacidade da plataforma.

[0042] Como mostrado na figura 3B, o determinante de sinal (104) é conectado ao PC (108) através de uma conexão USB (112). A principal função do determinante de sinal (104) é a condição de dados de força de múltiplas entradas de medidores de tensão e a saída dos resultados como múltiplos canais analógicos e/ou um fluxo de dados digital de múltiplos canais. As saídas analógicas podem ser de alto nível e adequadas como entradas para um conversor analógico/digital de multicanais (ADC). A saída de dados digitais pode ser transmitida para

12/25 um computador hospedeiro (108) através da conexão USB (112). A conexão USB (112) também pode ser utilizada para enviar e receber informação de estado e de controle utilizado por um determinante de sinal (104). Deve-se entender que os determinantes de sinal (104) adicionais podem ser conectados via USB ao computador (108). Os determinantes de sinal (104) recebem comandos e sinais de temporização do computador hospedeiro (108) e enviam sinais de força digitais para o computador (108) através da conexão USB (112). Em alternativa ou de forma complementar, o determinante de sinal (104) envia sinais de força analógicos, ilustrados na figura 3B como Vsaída(1-6), numa porta de saída analógica (313), o qual pode ser ainda conectado a uma porta de entrada (não mostrada) do computador (108) para receber sinais analógicos.

[0043] As figuras 3A e 3B ilustram detalhes adicionais dos componentes do hardware do determinante de sinal (104). O determinante de sinal (104) inclui um microprocessador (10) para a digitalização e determinação dos sinais de força recebidos a partir de uma plataforma (102) e um microprocessador (18) para comunicar com o computador (108) através de uma conexão USB (112). O microprocessador (10) é conectado ao e se comunica com o microprocessador (18) através de linhas de comunicação que incluem uma interface de barramento I2C (10.11), uma interface de memória estendida de 8-bit (10.12), um SOF de 1-bit para linha de contagemcaptura (10.16), um microprocessador de 1-bit para o barramento de interface USB (10.17) e um barramento assíncrono unidirecional de 3 bits ônibus (10.18). O microprocessador (10) é conectado ao e se comunica com outros componentes do determinante de sinal (104) através de um barramento de interface periférica serial (SPI). O

13/25 barramento SPI conecta ao microprocessador (10) na interface do SPI (10.9).

[0044] O determinante de sinal (104) inclui, para o canal de força (1), um circuito de determinação de sinal analógico (1) que é conectado ao circuito de ponte do medidor de tensão (301) e inclui um amplificador diferencial (1.1). Uma entrada para o amplificador diferencial (1.1) é a tensão de saída da ponte Vin+ e outra entrada é uma tensão de equilíbrio da ponte que é fornecida pelo circuito de determinação do sinal (1). O amplificador diferencial (1.1) apresenta um ganho Ganal1 e uma saída que é conectada a um multiplexador (9). Um amplificador diferencial (1.2) é conectado entre o medidor de tensão (301) e um amplificador diferencial (1.1) para inserção da tensão de equilíbrio da ponte no canal de força (1). Um conversor digital / analógico (DAC) de 1,3 é usado para produzir a tensão de equilíbrio da ponte sob o controle do microprocessador (10). Uma entrada do amplificador diferencial (1.2) é conectada à saída do DAC (1.3); a outra entrada do amplificador (1.2) é conectada ao medidor de tensão (301) para receber a tensão de saída da ponte Vin- a partir do medidor de tensão (301). O circuito de determinação de sinal (1) também inclui um amplificador de potência (1.4) conectado ao medidor de tensão (301) para o fornecimento da tensão de excitação positiva da ponte Vexe+ para o medidor de tensão (301). Também incluso um amplificador de potência (1.5) conectado ao medidor de tensão (301) para fornecer uma tensão de excitação negativa da ponte Vexe+ para o medidor de tensão (301). Um DAC (1.6) conectado à entrada do amplificador de potência (1.5) é utilizado para produzir a tensão de excitação da ponte Vexe+ sob o controle do microprocessador (10). Ambos os DAC (1.3) e (1.6) são conectados à interface de barramento SPI (10.9) do microprocessador (10).

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[0045] Como mostrado na figura 3A, o circuito de determinação de sinal analógico (6) para o canal de força (6) inclui componentes idênticos para o circuito de determinação de sinal (1) para o canal de força (1). O circuito de determinação (6) é conectado ao medidor de tensão (306) e inclui um amplificador diferencial (6.1), um amplificador diferencial (6.2), um DAC (6.3), um amplificador de potência (6.4), um amplificador de potência (6.5) e um DAC (6.6). Tal como acontece com o amplificador (1.1), o amplificador diferencial (6.1) apresenta um ganho Ganal6 e uma saída conectada ao multiplexador (9). Da mesma forma, ambos os DAC (6.3) e (6.6) são conectados ao microprocessador (10) através de uma conexão de barramento SPI. Como o circuito que é fornecido para cada um dos canais, mas não mostrado.

[0046] O multiplexador (9) é um multiplexador de linha diferencial

6-a-3, que recebe os seis canais de força a partir dos circuitos de determinação de sinal (1 a 6) e multiplexos de seis canais em três linhas de saída diferenciais que são conectadas ao microprocessador (10). O multiplexador (9) recebe entradas, por exemplo, de sinais de controle a partir do microprocessador (10) através da conexão de barramento de 3 bits.

[0047] No exemplo mostrado na figura 3A, o microprocessador (10) é um microcontrolador baseado em sinal misto (SILICON LABORATORIES (Silab) 8051) que compreende múltiplos componentes, incluindo um sistema de sinal clock (10.6), por exemplo, com uma taxa de sinal clock nominal de 100 MHz, um CPU central 8051 (10.7), um sistema de memória não-volátil (10.8), por exemplo, para armazenar dados de calibração e configuração e várias interfaces e entradas/saídas para se comunicar com o circuito externo. Os componentes do microprocessador (10) são interconectados para permitir a comunicação entre os componentes e a CPU (10.7). Com o

15/25 intuito de simplificar, apenas algumas das interconexões são mostradas na figura 3A.

[0048] O microprocessador (10) recebe entradas, ou seja, entradas de sinal de força, a partir do multiplexador externo (9) através de um multiplexador diferencial de 3-1 linhas (10.1). Por sua vez, o microprocessador (10) comunica com o multiplexador externo (9) através de uma interface de barramento de 3 bits (10.13). Um amplificador de ganho programável (10.2) tendo de ganho Gpga conecta a saída do multiplexador (10.1) para a entrada de um conversor analógico-para-digital de entrada diferencial de 12 bits (ADC) (10.3). O determinante de sinal (104) amplifica o sinal de força analógico multiplexado recebido a partir dos circuitos de determinação de sinal (1 a 6) utilizando o amplificador (10.2) e converte o sinal amplificado em sinais digitais utilizando o ADC (10.3). Os sinais de força digitalizados estarão disponibilizados para o processamento adicional, tal como a determinação de sinais com base em dados de calibração. Os dados de calibração incluem dados de calibração recuperados a partir da memória não-volátil (307) da plataforma de força (102) e também podem incluir os dados de calibração de determinação de sinais armazenados na memória não-volátil (10.8) do microprocessador (10).

[0049] Novamente, referindo-se a figura 2, os componentes de força que atuam ao longo dos eixos das placas de força ortogonais x, y e do sistema de coordenadas z são designados Fx, Fy, e Fz. Os componentes de torque e de momento que rotacionam em torno de cada eixo de força são designados Mx, My e Mz. A plataforma de força (102) oferece seis canais de saída. Cada canal representa um dos seis componentes de carga aplicada, ou seja, as três forças ortogonais e os três torques e momentos ortogonais. O erro de diafonia ocorre quando uma porção da carga aplicada a um canal aparece na saída de outra.

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Esta saída residual é causada pelas limitações mecânicas/ elétricas do dispositivo de medição e pode ser corrigido. Isto é feito através da aplicação de força conhecida, momentos e torques para cada plataforma (102) nas posições-chave e registrando a saída em todos os canais. A partir desta saída uma matriz de calibração de 6 por 6 é derivada (vide tabela 1 abaixo). Na tabela 1, Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz representam os componentes da carga aplicada e VFx, VFy, VFz, VMx, VMy, VMz são os valores medidos. Esta matriz (também referida como matriz de sensibilidade) é então utilizada tanto para converter a saída de cada canal em unidades de engenharia quanto para corrigir a diafonia.

Tabela 1: Amostra da Matriz de Calibração

Amostra da Matriz de Calibração
Canais	0	1	2	3	4	5
	VFx	VFy	VFz	VMx	VMy	VMz
	entrada para o canal i (lb, in-lb) é 8 (1, j) vezes a saída elétrica j (uV, Vex)
	BP 400600-2000
Fx	0,6519	-0,0068	-0,0019	0,0009	-0,0017	-0,0003
Fy	0,0090	0,6515	-0,0037	0,0009	0,0005	0,0010
Fz	0,0018	0,0017	2,5523	-0,0062	0,0001	0,0026
Mx	-0,0044	-0,0032	0,0003	12,8281	0,0108	-0,0138
My	0,0725	-0,0032	0,0003	0,0058	10,1358	-0,0140
Mz	0,0649	0,0821	0,0792	0,0123	0,0340	5,4451

[0050] A plataforma (102) no sistema de plataforma de força (100) armazena uma matriz de calibração e identificação da plataforma na

17/25 memória não-volátil (307) (ver figura 3A). Quando uma plataforma de força (102) é conectada a um determinante de sinal (104) a matriz de calibração se torna disponível para o determinante de sinal (104), que armazena as suas próprias configurações de calibração em memória não-volátil (ver figura 3A, memória (10.8)). Em outras formas de realização, os dados de calibração podem ser programáveis e recuperáveis pelo sistema eletrônico externo, por exemplo, determinante de sinal (104).

[0051] Ao gravar dados, o determinante de sinal (104) lê entradas mV a partir de cada canal de saída da plataforma e os converte em unidades de engenharia. Ao fazer isso, o determinante de sinal (104) usa ganhos calibrados e excitações e proporciona correções de diafonia através da aplicação da matriz de calibração. O fluxo de saída digital do determinante de sinal (104) ao PC (108) é composto de números de ponto flutuante IEEE totalmente processados apresentados em suas respectivas unidades de engenharia.

[0052] O determinante de sinal (104) realiza um processamento numérico extenso que inclui: utilizar constantes calibrações de fabrica no lugar de valores nominais para os ganhos e excitações, corrigindo as perdas de cabo devido às resistências da ponte finita, e fornecendo correções de diafonia através da aplicação de uma matriz de correção da plataforma calibrada de fábrica. O determinante de sinal (104) também pode remover um deslocamento do DC, implementar um ponto de configuração DC do usuário definido e executar a transformação de rotacional para compensar as considerações de posicionamento da plataforma física.

[0053] Procedimentos de calibração do estado da técnica envolvem o carregamento da plataforma de força em um número limitado de pontos de localização com cargas conhecidas e registrando as leituras

18/25 do medidor de tensão. Pelo menos seis localizações são necessárias para gerar seis equações com as seis sensibilidades desconhecidas da matriz de calibração. As seis equações são resolvidas para as seis sensibilidades desconhecidas da matriz de calibração e a matriz de calibração única (global) resultante é utilizada para calcular as forças aplicadas em toda a área de superfície da plataforma de força. A distribuição do erro de diafonia resultante sobre a área da superfície da plataforma de força é mostrada na figura 5. Como mostrado na figura 5, os erros de diafonia da ordem de 1% são observados ao longo de toda a área da superfície da plataforma de força com este procedimento de calibração do estado da técnica. Esse tipo de precisão é geralmente não aceitável para fins de diagnóstico. Portanto, existe uma necessidade de um procedimento de calibração aprimorado que reduza os erros de diafonia para menos de 1% em toda a área da superfície da plataforma de força.

[0054] Num processo de calibração típico do estado da técnica, forças conhecidas aplicadas em diferentes localizações espaciais na superfície da plataforma e seis sinais de saída são medidos. Os seis sinais de saída representam os três componentes da força vfx, vfy, vfz e os três componentes de momento vmx, vmy, vmz. A equação (1) abaixo representa a relação entre as seis saídas medidas, incluindo os três componentes da força vfx, vfy, vfz e os três componentes de momento vmx, vmy, vmz com as três forças aplicadas fx, fy, fz e os três momentos totais Mx, My, Mz, respectivamente: vfx = Sfx fx ^vfy = ^Sfy ^fy vfz = Sfz fz vmx = Smx (Tx+mx) = SmxMx v^Qy = Smy (Ty+^Oy) = S^Oy^íy

19/25 vm — Smz (Tz+mz) = SmzMz

Equação (1)

[0055] Os momentos totais Mx, My, Mz são as somas dos torques aplicados Tx, Ty, Tz em torno dos eixos x, y, z, respectivamente, e os momentos aplicados de forças mx, my, mz em torno dos eixos x, y, z, respectivamente. Os fatores de proporcionalidade Sfx, Sfy, Sfz, Smx, Smy, Smz são os condições de sensibilidade de calibração globais. O procedimento de calibração envolve a aplicação de forças e momentos conhecidos e a solução para as condições de sensibilidade. Outra medição indireta envolve as coordenadas X e Y do centro de localização de pressão (COP). O COP é o ponto em que um único vetor de força pode ser aplicado, com o intuito de gerar as forças distribuídas aplicadas pelo pé do indivíduo (ou outro elemento de contato) sobre a superfície de plataforma de força. As coordenadas X e Y do COP são determinadas de acordo com a seguinte equação:

COPx=Xcop=my/fz

COPy=Ycop=mx/fz

Equação(2)

[0056] A equação (1) não leva em consideração as condições do erro de diafonia. A equação geral que leva em consideração a diafonia é mostrada na equação (3) abaixo:

V1 = Sn/1+S12/2+S13/3+S14/4+S15/5+S16/6

V2 = S21f1+S22/2+S23/3+S24/4+S25/5+S26/6

V3 = S31f1 + S32/2+S33/3+S34/4+S35/5+S36/6

V4 = S41f1 + S42/2+S43/3+S44/4+S45/5+S46/6

V5 = S51f1 + S52/2+S53/3+S54/4+S55/5+S56/6

V6 = S61f1 + S62/2+S63/3+S64/4+S65/5+S66/6

Equação (3)

20/25

[0057] As condições v1-v6 são equivalentes às condições vfx, vfy, vfz, vmx, vmy, vmz na equação (1). Da mesma forma, as condições f1-f6 são equivalentes às condições fx, fy, fz, Mx, My, M_z, na equação (1). A equação (3) é reescrita em forma de matriz como se segue:

V1

S11

S21

S31

S41

S51

S61

S12	S13	S14	S15	S16
S22	S23	S24	S25	S26
S32	S33	S34	S35	S36
S42	S43	S44	S45	S46
S52	S53	S54	S55	S56
S62	S63	S64	S65	S66

f1 f2 f3 f4 ^f5 f6

Equação (4)

[0058]

Na equação (4) as condições da matriz sn-s66 representam os componentes de sensibilidade de calibração. Os seis condições diagonais representam as sensibilidades de calibração do transdutor e os condições fora da diagonal (30) representam os condições do erro de diafonia. A equação (4) pode também ser representada como:

V = SF

Equação(5)

[0059] Onde V inclui as saídas medidas e F inclui as forças aplicadas e os momentos. S é a matriz de calibração. O procedimento de calibração determina os componentes da matriz de calibração S.

[0060] Uma vez que a matriz de calibração é determinada e armazenada na memória da plataforma de força, a plataforma de força é utilizada para medir as forças aplicadas desconhecidas através da medição das saídas V e usando o inverso da matriz de calibração S^-1para determinar as forças aplicadas e os momentos, de acordo com a seguinte equação:

F = S^-1 V

Equação (6)

21/25

[0061] Com referência às figuras 6A e 6B, o procedimento de calibração aprimorado (300) da presente invenção inclui as seguintes etapas. Em primeiro lugar, uma grade tridimensional (3D) (420) é aplicada sobre a plataforma de força (400) por meio de um dispositivo de computação, como mostrado na figura 6A (302). A grade de 3D inclui posições n ao longo do eixo X, posições m ao longo do eixo Y e magnitudes de força p (magnitudes F) ao longo do eixo Z. Em um exemplo, n está na faixa de 0-20, m está na faixa de 0-20 e p é na faixa de 0-10. No caso em que n = 20, m = 20 e p = 10, posições da grade (400) são definidas na superfície superior da plataforma de força (400). Em cada posição da grade selecionada (Xi, Yj) dez cargas diferentes (Fk) são aplicadas a partir de três diferentes direções X, Y e Z e medições da plataforma de força sejam tomadas e registadas. As cargas aplicadas incluem valores de força de zero a capacidade de escala total (FSC) com acréscimo de 10%. Estas medições geram os seis sinais de medição de saída, acima mencionados (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz), que agora são medidos para cada posição na grade e cada carga aplicada. Além dos seis sinais de medição de saída, a coordenada da posição exata de cada posição da grade e a carga aplicada são registradas (308). Em seguida, uma matriz de nXmXp de 6 equações com 6 incógnitas (6X6) é montada para as posições da grade nXm e cargas p (310). Em seguida, as equações montadas são resolvidas e uma matriz de calibração específica de carga e de posição Sijk é derivada para cada posição e carga. Cada matriz específica de carga e de posição inclui nove condições de sensibilidades específicas (seis principais diagonais e três erros de diafonia) (312). Em seguida, as matrizes específicas de carga e de posição derivada para cada posição da grade e da carga são inseridas em uma tabela de calibração e a tabela de calibração é armazenada em uma memória não-volátil (314). A memória não-volátil pode ser

22/25 incorporada na plataforma de força ou pode ser uma memória externa. O desempenho do sistema é verificado ainda pela aplicação de pesos mortos rastreáveis pelo Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) de 50 lbs, 100 lbs e 200 lbs sobre a superfície superior da plataforma de força (316). Além disso, características secundárias são medidas em oito locais da grade usando um protocolo de calibração (318) de dez pontos para cima e dez pontos para baixo. As características secundárias incluem linearidade e histerese, entre outros.

[0062] Com referência à figura 8, o sistema de calibração (450) inclui um aparelho de carga Cartesiano (452) que tem um atuador de aplicação de carga (454) e pelo menos um transdutor (456) medindo cargas nas direções X, Y e Z. O aparelho de carga Cartesiano (452) é programado para se deslocar de um ponto a outro ao longo da superfície superior (402), a superfície lateral frontal (406) e a superfície lateral direita (404) da plataforma de força (400). Em cada ponto programado as cargas de calibração conhecidas selecionadas são aplicadas em três diferentes direções de carga ortogonais (Z, X, Y) e os dados de calibração são medidos. As cargas Fz são aplicadas com um peso morto ou com uma célula de carga suportada pelo rolamento de ar, os quais asseguram que não existam cargas de cisalhamento que atuem sobre a superfície superior resultando em momentos Mx ou My. As cargas laterais Fx e Fy são aplicadas através da mesma célula de carga sem o apoio do rolamento de ar. Enquanto aplicam-se as cargas laterais as cargas fora do eixo são medidas, de forma a caracterizar o seu efeito. As três condições de carga nos permite montar três configurações de três equações com três incógnitas que podem ser solucionadas através de métodos dos quadrados mínimos. O aparelho de carga Cartesiano (452) é capaz de manter a precisão de

23/25 posicionamento de 0,0001 polegadas (0,025 milímetros). Num exemplo, o aparelho de carga (452) localiza os pesos na grade com espaçamento de 1 polegada (25,4 mm) obtendo-se pontos de medição (300) na superfície superior da plataforma. Os locais (100) adicionais são testados nas superfícies frontais e laterais direita da plataforma.

[0063] Desde que nós sabemos as três cargas ortogonais Fx, Fy, Fz e o ponto de aplicação da carga podem determinar exatamente a contribuição do momento de cada carga. Assim, podemos corrigir Mx e My para a contribuição do momento de Fz e então determinar a distância de deslocamento z. Da mesma forma, podemos determinar totalmente Mz a partir de Fx e Fy agindo naquele ponto. O erro de diafonia de Fz a Mz pode ser determinado com precisão a partir dos cenários de carga de Fz. O erro de diafonia de Fx a Mx e Fy a My é estimada tomando duas medições de carga lateral em dois diferentes pontos dz.

[0064] As cargas Fz são aplicadas num padrão da grade que se estende em todo o comprimento e largura da placa com o ponto (0,0) determinado para estar no centro da placa. Pesos mortos são utilizados sempre que possível para garantir que não há carga lateral. Em um exemplo, três diferentes cargas de 50 lbs, 100 lbs e 200 lbs são usadas. A fim de proporcionar uma calibração de escala completa, adiciona-se pelo menos um ponto de carga adicional na escala completa. As cargas laterais Fx e Fy são aplicadas de forma colinear com as linhas da grade na superfície superior em cada ponto da grade. É pouco vantajoso aplicar esta carga na extremidade da superfície superior da plataforma, no entanto, é mais conveniente para aplicar a carga ligeiramente abaixo da superfície superior. As magnitudes de carga laterais são as mesmas que as cargas aplicadas sobre a superfície superior. A linha de ação da carga lateral intersecta com múltiplos pontos de carga em toda a

24/25 superfície superior. Supõe-se que esta carga lateral é aplicada a cada um dos nós de intersecção.

[0065] O procedimento acima resulta em uma matriz de nXmXp de seis equações com seis incógnitas (6X6) para cada local da grade (nXm) e cada carga (p). Cada equação é informada com três componentes da força Fx, Fy, Fz e um vetor de seis saídas dos transdutores. A regressão de mínimos quadrados é usada para resolver as nove condições de sensibilidade (3 de diafonia e 6 diagonais principais). O processo também resulta em duas matrizes para o carregamento lateral, uma matriz nx2x2 para a superfície lateral frontal e uma mx2x2 para a superfície lateral direita. Para a carga lateral, cada equação apresenta duas incógnitas, incluindo uma força para o momento de diafonia e uma condição dz. Estas equações podem também ser solucionadas usando o método dos mínimos quadrados.

[0066] Como foi mencionado acima, os dados de calibração em cada local da grade também incluem a localização exata da grade, a magnitude da carga aplicada e os seis sinais de saída da plataforma de força medidas. Com referência à figura 10, o algoritmo de calibração à frente (480) é usado para derivar as condições de sensibilidade da matriz de calibração para cada ponto e para cada carga aplicada. As condições da matriz de sensibilidade derivada são armazenadas em uma tabela de tridimensional (490) e são indexadas pelas coordenadas de posição x-y (491, 492) e aplicadas níveis de carga (Fx, Fy, Fz e Mx) (493, 494, 495 496), respectivamente.

[0067] Com referência à figura 11A, o sistema de medição (500) inclui uma plataforma de força (510), um dispositivo de computação (520) que inclui um microprocessador, um processador de sinal digital ou qualquer outra unidade de processamento central (CPU), uma memória configurada para armazenar a tabela (490) com as matrizes de

25/25 calibração, um algoritmo de estimativa inicial (530) e um algoritmo de calibração de correção (540). Além disso, os coeficientes de calibração globais também são armazenados no sistema.

[0068] Com referência à figura 11B, em funcionamento, uma carga desconhecida (550) é aplicada sobre a superfície superior da plataforma de força (510) e um conjunto de seis saídas da plataforma medida são produzidas (612). O algoritmo de estimativa inicial (530) é usado para gerar uma primeira estimativa da carga aplicada e coordenadas de posição com base nos coeficientes de calibração globais (614). As coordenadas de posição estimadas, cargas e momentos são então usados para identificar uma posição apropriada e carregar a matriz de calibração específica na tabela (490) (616). Um algoritmo de correção (540) é então usado para aplicar a posição identificada e carregar a calibração específica para as saídas de plataforma medidas e para produzir medições precisas da carga aplicada (560) (618). Este processo pode ser repetido de maneira iterativa até que um nível de erro predefinido seja alcançado.

[0069] Várias formas de realização da presente invenção foram descritas. No entanto, deve-se entender que várias modificações podem ser feitas sem se afastar do espírito e escopo da invenção. Assim, outras realizações estão dentro do escopo das seguintes reivindicações.

Claims

Reivindicações

1. MÉTODO PARA A CALIBRAÇÃO DE UMA

PLATAFORMA DE FORÇA (102, 400, 510), compreendendo:

- proporcionar uma plataforma de força (102, 400, 510) e aplicar uma grade nXm (420) sobre uma superfície superior (402) da plataforma de força (102, 400, 510) por meio de um dispositivo de computação (520), em que a dita grade nXm (420) compreende pontos n ao longo de um eixo X e pontos m ao longo de um eixo Y da dita plataforma de força (102, 400, 510);

- aplicar cargas conhecidas p em cada um dos pontos da grade nXm da superfície superior (402) ao longo de um eixo Z estando perpendicular aos ditos eixos X e Y (202, 204) e ao longo dos ditos eixos X e Y (202, 204);

- realizar medições de multipontos em cada ponto da grade e para cada carga conhecida aplicada ao longo dos ditos eixos X, Y e Z (202, 204, 206), caracterizado por n e m serem maior ou igual a 2;

- gerar seis sinais de saída medidos, coordenadas de posição exata e magnitude de carga conhecida aplicada para cada ponto da grade;

- montar uma matriz de nXmXp de seis equações com seis incógnitas para cada ponto da grade e carga conhecida aplicada;

- resolver as equações montadas e derivando uma posição e carregar a matriz de calibração específica para cada ponto da grade;

- inserir a posição derivada e carregar as matrizes de calibração específicas para todos os pontos da grade em uma tabela de calibração e armazenar a tabela de calibração numa memória não-volátil (307, 314).
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato das ditas cargas conhecidas p serem aplicadas por meio de um aparelho de carga Cartesiano 3D (452).

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3. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato das ditas cargas conhecidas p aplicadas compreenderem magnitudes na faixa de zero a capacidade de escala total (FSC) com acréscimo de 10%, em que os ditos pontos n e m compreendem os valores na faixa de intervalo de 1 a 20, onde os ditos seis sinais de saída medidos compreendem três componentes da força Fx, Fy, Fz e três componentes de momento Mx, My, Mz.
4. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de ainda compreender o fornecimento de um algoritmo de estimativa e o armazenamento de uma matriz de calibração da plataforma global na dita memória não-volátil (307, 314), onde o algoritmo de estimativa é configurado para gerar estimativas iniciais de magnitude e posição de uma carga aplicada desconhecida (560) na plataforma de força (102, 400, 510) através da aplicação da matriz de calibração da plataforma global sobre as saídas medidas da plataforma para a carga aplicada desconhecida (560).
5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato das primeiras estimativas de magnitude e a posição da carga aplicada desconhecida (560) serem utilizadas para determinar uma posição e carregar a matriz de calibração específica na tabela de calibração.
6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de compreender também a geração de medições precisas da magnitude e posição da carga desconhecida aplicada (550) através da aplicação da posição determinada e carregamento da matriz de calibração específica sobre as saídas medidas da plataforma para a carga desconhecida (550).

Petição 870190116894, de 13/11/2019, pág. 10/17

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7. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de ainda compreender a verificação da dita posição derivada e carregamento das matrizes de calibração específicas através da aplicação de pesos mortos rastreáveis pelo NIST sobre pontos da grade da superfície superior.
8. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente das características secundárias de medição em oito pontos da grade usando um protocolo de calibração de dez pontos para cima e dez pontos para baixo.
9. SISTEMA PARA CALIBRAÇÃO DE UMA PLATAFORMA DE FORÇA (102, 400, 510), compreendendo:

- uma plataforma de força (102, 400, 510);

- um dispositivo de computação (520) configurado para aplicar uma grade nXm (420) sobre uma superfície superior (402) da plataforma de força (102, 400, 510), onde a dita grade nXm (420) compreende pontos n ao longo de um eixo X e pontos m ao longo de um eixo Y da dita plataforma de força (102, 400, 510);

- um aparelho de carga Cartesiano 3D (452) configurado para aplicar cargas conhecidas p) em cada um dos pontos da grade nXm da superfície superior (402) ao longo de um eixo Z estando perpendicular aos ditos eixos X e Y (202, 204) e ao longo dos ditos eixos X e Y (202, 204), caracterizado por n e m serem maior ou igual a 2;

- um sensor configurado para fazer medições de multipontos em cada ponto da grade e para cada carga conhecida aplicada ao longo dos ditos eixos X, Y e Z (202, 204, 206) e, gerar seis sinais de saída medidos, coordenadas da posição exata e a magnitude da carga conhecida aplicada por cada ponto da grade;

Petição 870190116894, de 13/11/2019, pág. 11/17

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- um algoritmo para solucionar uma matriz montada de nXmXp de seis equações com seis incógnitas para cada ponto da grade e carga conhecida aplicada e para derivar uma posição e carregar a matriz de calibração específica para cada ponto da grade; e

- uma memória não-volátil (307, 314) configurada para armazenar uma tabela de calibração que compreende a posição derivada e o carregamento das matrizes de calibração específicas para todos os pontos da grade.
10. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato das ditas cargas conhecidas p aplicadas (310) compreenderem magnitudes na faixa de zero a capacidade de escala total (FSC) com acréscimo de 10%.
11. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 ou 10, caracterizado pelo fato dos ditos pontos n e m compreendem os valores na faixa de intervalo de 1 a 20.
12. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizada pelo fato de compreender ainda uma matriz de calibração global.
13. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de ainda compreender um algoritmo de estimativa configurado para gerar uma primeira estimativa de uma carga aplicada desconhecida (560) e as coordenadas de posição sobre a plataforma de força (102, 400, 510) através da aplicação da matriz de calibração global sobre as saídas medidas da plataforma.
14. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato da primeira estimativa da carga aplicada desconhecida (560) e as coordenadas de posição serem utilizadas para identificar uma matriz de calibração específica da posição na tabela de calibração.

Petição 870190116894, de 13/11/2019, pág. 12/17

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15. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um algoritmo de correção configurado para gerar medições precisas da magnitude da carga desconhecida aplicada e as coordenadas de posição através da aplicação da matriz de calibração específica de posição identificada sobre as saídas medidas da plataforma.