Development of a system of ergonomic indicators for children's adaptive footwear

Authors

  • OKSANA MYKHAILOVSKAA Khmelnytsky National University
  • SVITLANA HEIVASHCHUK Khmelnytsky National University

DOI:

https://doi.org/10.30857/2706-5898.2026.1.4

Keywords:

assistive products, a priori verification, sensory sensitivity, inclusive design, gait biomechanics, user profiling, donning autonomy, psycho-emotional state, ergonomic indicators, children's adaptive footwear

Abstract

Purpose. Theoretical substantiation and development of a comprehensive system of ergonomic indicators for children's adaptive footwear, ensuring a holistic unity of physical comfort and the child's positive psycho-emotional state during product use. Methodology. The study employed a comprehensive approach, including the analysis of morphofunctional characteristics of the feet in children with musculoskeletal and psycho-emotional (sensory) disorders. It utilized ergonomic modeling of structural solutions, user profiling to identify specific needs of the target group, and the method of a priori verification to predict project compliance with inclusive requirements at the pre-design stage. Results. The study identified that the ergonomics of adaptive footwear is based on three fundamental groups of indicators: anthropometric (compliance of internal footwear parameters with foot volume, accounting for orthoses where necessary), biomechanical (ensuring correct stabilization of the ankle joint and supporting the physiological roll of the foot), and sensory-рsychological. Special attention is paid to the parameters of the footwear "entry point" and innovative fixation systems. It is proven that the possibility of maximum footwear opening, combined with intuitive fastening elements (magnetic fasteners, circular zippers), is a critical factor in fostering a child's autonomy. Minimizing external assistance during the donning process contributes to increased self-esteem and reduced anxiety levels in the child.
Scientific novelty. The key scientific achievement of the work is the development of an algorithm for creating a user profile that integrates medical indications with individual sensory sensitivity. A direct correlation was established between the tactile characteristics of the footwear's internal space and the cognitive load on the child's nervous system: the use of seamless technologies and breathable materials prevents sensory overload and promotes prolonged physical activity. Practical significance. The results obtained form the basis of science-based recommendations for designers and engineers of specialized footwear. The proposed approach allows for the creation of products that integrate medical functions into modern design aesthetics, promoting social inclusion. The article's conclusions can be implemented in the production of new lines of children's adaptive footwear and utilized in the clinical practice of rehabilitation specialists and prosthetists.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Ryan R. M., Deci E. L. Self-determination theory and the facilitation of intrinsic motivation, social development, and well-being. American Psychologist. 2000. Vol. 55, No. (1). P. 68–78. DOI: https://doi.org/10.1037//0003-066x.55.1.68

Norman D. A. Emotional Design: Why We Love (or Hate) Everyday Things. New York: Basic Books, 2004. 257 p.

Kindig M. W. et al. Understanding the Role of Children’s Footwear on Children’s Feet and Gait Development; A Systematic Scoping Review. Journal of Foot and Ankle Research. 2023. Vol. 16, No. 1. P. 32.

Cuesta-Vargas A. I. et al. Respectful Children’s Shoes: A Systematic Review. Children. 2024. Vol. 11, No. 2. P. 215. DOI: https://doi.org/10.3390/children11020215.

Rosenbaum D., Hautmann S., Gold M., Claes L. Effects of walking speed on plantar pressure patterns and hindfoot angular motion. Gait & Posture. 1994. Vol. 2, No. 3. P. 191–197. DOI: https://doi.org/10.1016/09666362(94)90024-8.

Allison K., Hall M., Wrigley T. V., Pua Y.-H., Metcalf B., Bennell K. L. Sex-specific walking kinematics and kinetics in individuals with unilateral, symptomatic hip osteoarthritis. Gait & Posture. 2018. Vol. 65. P. 234–239. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2018.07.179.

Allison K., Hall M., Hodges P. W., Wrigley T. V., Vicenzino B., Pua Y.-H., Metcalf B., Grimaldi A., Bennell K. L. Gluteal tendinopathy and hip osteoarthritis: Different pathologies, different hip biomechanics. Gait & Posture. 2018. Vol. 61. P. 459–465. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2018.02.011.

Jordan P. W. Designing Pleasurable Products: An Introduction to the New Human Factors. London: Taylor & Francis, 2000. 272 p.

Pullin G. Design Meets Disability. Cambridge, MA: MIT Press, 2009. 256 p. ISBN 978-0-262-16251-7.

Чертенко Л. П., Каптюрова О. В. Improving the footwear ergonomics by personalizing its shape. Advanced Materials and Systems: Proceedings of the 9th International Conference (ICAMS 2022). Bucharest, 2022. P. 345–350.

Каптюрова Д. О., Чертенко Л. П., Липський Т. М. Перспективи впровадження інноваційних технологій у виробництво ортопедичного взуття в Україні. Інноватика в освіті, науці та бізнесі: виклики та можливості: матеріали V Всеукраїнської конференції здобувачів вищої освіти і молодих учених, м. Київ, 15 листопада 2024 року. Т. 1. Київ: КНУТД, 2024. С. 277–285.

Чертенко Л., Кернеш В., Кузіна Н. Індивідуалізація ортопедичного взуття: Ключові фактори при проєктуванні. Herald of Khmelnytskyi National University. Technical Sciences. 2024. Vol. 339, № 4. С. 491–496.

Mykhailovska O., Lobanova H., Soltyk I., Nadopta T. Development of comfortable shoes for people with disabilities. Herald of Khmelnytskyi National University. Technical sciences. 2022. Vol. 311, № 4. С. 168–175. DOI: https://doi.org/10.31891/2307-5732-2022-311-4-168-175.

Михайловська О., Надопта Т. Показники якості для спеціального взуття військового призначення. Herald of Khmelnytskyi National University. Technical Sciences. 2023. Vol. 321, No. 3. P. 348–354. DOI: https://doi.org/10.31891/2307-5732-2023-321-3-348-354.

Allen A. et al. Walking with individualized 3Dprinted minimal footwear increases foot strength and produces subtle changes in unroll pattern. Frontiers in Ecology and Evolution. 2023. DOI: https://doi.org/10.3389/fevo.2023.1270253.

Михайловська О. DOI А. Характеристика показників якості спеціального дитячого взуття для занять спортивними бальними танцями. Вісник Хмельницького національного університету. 2008. No. 4(36). С. 137139.

Лобанова Г. Є., Ц имбалюк В. М., Пухальська Ю. В. Дослідження впливу конструкторсько-технологічних особливостей взуття на психологічну оцінку його комфортності. Вісник ХНУ. 2012. № 3. С. 249254.

Олійникова В. В., Бабич А. І., Луканюк Я. С., Марущенко О. В. Вимоги до матеріалів верху, низу, конструкції та технології виготовлення спеціального взуття. Легка промисловість. 2010. No 3. С. 14–15.

Roldán-Jiménez C., Cuesta-Vargas A. I., MartínMartín J. Three-dimensional kinematics during shoulder scaption in asymptomatic and symptomatic subjects by inertial sensors. Sensors. 2022. Vol. 22, № 8. Article 3081. DOI: https://doi.org/10.3390/s22083081.

Uhlrich S. D. et al. Walking with individualized 3D-printed minimal footwear increases foot strength and produces subtle changes in unroll pattern. Frontiers in Ecology and Evolution. 2023. Vol. 11. Art. 114522.

Cranage S., Perraton L., Bowles K.-A., Williams C. A comparison of young children’s spatiotemporal measures of walking and running in three common types of footwear compared to bare feet. Gait Posture. 2020. Vol. 81. P. 218–224. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2020.07.147.

Cranage S., Perraton L., Bowles K.-A., Williams C. A comparison of young children’s spatiotemporal gait measures in three common types of footwear with different sole hardness. Gait Posture. 2021. Vol. 90. P. 276–282. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2021.09.165.

Фоміна С., Корнійчук І., Долішня А. Аналіз спеціального взуття для дітей з особливими потребами та його дизайну в контексті призначення. Тези доп. VII Міжнародної науковопрактичної конференції «Актуальні проблеми сучасного дизайну» (КНУТД, Київ, 4 квітня 2025 р.). Київ: КНУТД, 2025. С. 409–412.

Фоміна С. В., Надопта Т. А. Основні антропометричні показники стоп дітей та їх врахування при розробці взуття. Тези доп. VIII Міжнародної науково-практичної конференції текстильних та фешн технологій (КНУТД, Київ, 17 жовтня 2024 р.). Київ: КНУТД, 2024. С. 208–211.

Published

2026-04-29

How to Cite

МИХАЙЛОВСЬКА , О., & ГЕЙВАЩУК , С. (2026). Development of a system of ergonomic indicators for children’s adaptive footwear. Індустрія моди. Fashion Industry, (1), 36–47. https://doi.org/10.30857/2706-5898.2026.1.4

Issue

Section

Scientific research