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足是人体在步行时最重要的承受体重和吸收来自地面的冲击力的结构之一。它是由26块骨骼、33个关节、126条韧带以及肌肉和神经所组成的网状分层结构。它除了具有承受体重，缓冲和吸收冲击力的作用外，还具有产生走、跑、跳等动作的推动力以及协调和维持人体的平衡等基本功能 [5] 。很多学者都曾经指出生物力学因素在与足部疾病相关的原因、治疗以及预防方面都起着十分重要的作用 [6] 。人类在步行时，足部所承受的地面反作用力最高时可以达到体重的1.5倍；跑步时则能达到体重的2～3倍 [7] ；而在跳跃的落地动作中，足部所承受的地面反作用力更能高达体重的7倍 [8] ；在跳远起跳时，支撑腿受到的地面反作用力就达到体重的10倍 [9] 。根据研究计算，在我们的日常生活中，每人每天要走8000～10000步 [10] ，由此可以看出，人的足部每天承受的地面反作用力总量十分巨大，这样巨大的压力很有可能对足部产生危害。因此，如何让足部更健康，避免运动可能造成的伤害，已经成为当今社会人们广为关注的话题。
David Hayes [11] 是英国著名的足科医生，他的研究结果指出，98%的婴儿在出生时都有1双健康的脚，但约60%的成年人的脚却都有问题。研究认为，从婴儿到成年人产生的这样一种较为普遍现象的原因，主要与少年及儿童时期在足部生长发育阶段穿鞋不当密切相关。由于这些人所穿着的鞋子存在不同的问题，穿上后不但没能起到保护足部的作用，反而导致他们成年后多发各种足部疾病。童鞋在鞋类产品中有着非常重要且特殊的地位，要想设计和制造出更为合理的、对广大少年儿童的足部健康发育有促进作用的童鞋，必须首先系统地了解和掌握儿童成长过程中足的发育特点和规律，以及足部的生物力学变化特征 [12] 。在这种思想的指导下，依据少年儿童的足部生长发育规律，兼顾儿童和家长的喜好，使童鞋从研究设计、材料选用，到生产制造、工艺流程，都依据科学数据和原理完成。做到生产出的童鞋设计科学合理，从根本上消除童鞋在儿童生长过程中可能出现的负面作用。同时要加大宣传，使广大消费者充分认识到童鞋对足部健康的重要性，合理而科学地选对鞋、穿好鞋，这对童鞋产业的良性循环发展同样具有重要而深远的意义。
足底压力的生物力学研究是指基于人体解剖学和生理学的基本理论，运用生物力学的方法和技术，对人体的行走功能状态进行测试、分析和评价的应用研究 [13] 。足底压力测量技术作为当今步态研究、足部疾病的诊断和运动鞋设计领域的支撑技术，其发展过程主要经历了足印技术、足底压力扫描技术、力与测力台技术、压力平板与鞋垫技术几个阶段 [14] 。最早的足底压力测量研究是1882年由Beely完成的 [15] ，虽然那时的研究并不是当今通常采用的足底压力分布的模式，而只是在足印技术原理的基础上得到足部的形状轮廓，但这些前人的研究方法和思维方式对以后人们对足底压力的测量方法进行深入的研究具有重要的启发与指导作用。
步态生物力学研究的主要方法包括：影像测量方法、身体平衡测量方法、肌电测量方法、支撑反作用力测量方法及足底压力分布测量方法等 [16] 。目前关于动力学方面的研究，最为流行和被大多数研究者广泛采用的，主要是影像测量和足底压力测量。其中，足底压力测量方法又主要分为足底压力分布测量和支撑反作用力测量。一般常选的参数有足—地接触力，足底压力分区分布特征值，关节力，身体重心的加速度，髋、膝、踝3个关节的力矩等。足—地接触力是指在行走时地面对人体形成的反作用力，通常它有垂直、左右和前后3个方向，主要是通过固定在测试区域的测力台进行测量的 [17] 。但是，测力台无法评定行走时足底不同区域的力及压强的变化情况，因此，足底压力测量平板与压力鞋垫便应运而生。足底压力分区分布测量主要是获取人体站立或步行时足底与支撑面之间的压力分布状态，这是步态分析的重要组成部分 [18] 。
近几十年来，随着相关科学技术的发展和先进设备的出现，研究人员逐步应用物理原理知识去解决实际的运动生物力学测量，实现了力学信号与其他形式的物理信号之间的可视转换，从而促进了足底压力测量技术由静态向动静态结合的转换，由普通的平面图像向二维以及三维仿真模拟系统的转换。目前，在国内外的科学研究中，计算机化的三维动态足底压力分析系统已成为定量研究的首选工具，并得到广泛应用。1982年，美国科学家Duckworth将直接形象化技术研制成可用作定量采集分析的足底压力式计算机系统。在国内，1994年，王军等自行研制成功了足底压力分布视频图像测试系统，其原理就是利用直接形象化技术与计算机技术相结合，从而完成了动静态足底压力分布的测量工作 [19] 。在我国，近年来使用较多的是比利时Rsscan International公司生产的足底压力测试系统。1993年，第一套足底压力分布测试系统由比利时的Jempi Wilssens总裁研发成功，这个系统主要是进行鞋的生物力学实验室测试分析，同时还包括商店个性化测试服务。另外，该系统还可以根据每个人的步态进行矫正鞋垫和矫正鞋的个性化服务设计，并为许多高水平运动员提供多种个性化的服务。
从观察的角度来研究儿童步态的时空参数，研究者们认为，在独立行走的初期，儿童步态具有以下特点：步频快、行走速度慢、步长短、站立相的时间长、躯干前倾、下肢关节运动范围小、关节无规律摆动、单足支撑时身体有时会出现后倾现象、平足接触地面、步幅宽度大、足跟触地时间长、步伐节奏无规律等 [20] 。因此，儿童的步态时空参数特征是随着行走经验的增加以及身体形态发生的变化而逐渐改变的。
国外学者研究认为，儿童步态的动力学发展特点如下：通常情况下，2岁或2岁以上儿童的垂直力曲线与成人曲线基本相似，但略有差异。从1岁至7岁，儿童步态的垂直力曲线在站立相中期的波谷均有所增加。1岁时，垂直力曲线第二峰值低于体重的100%。随着年龄的增长，第二峰值始终没有超过体重的100% [21] 。以上现象说明，在站立相的后期，踝关节屈肌的收缩与儿童步态成熟因素相关。Kathleen等人 [22] 的研究则进一步证明了这一点，他认为儿童的足底压力的第一峰值要比第二峰值大 [23] ；Beck也认为儿童的足—地接触力与年龄相关，在5岁前足—地接触力随年龄而变化，5岁后则开始呈现成人步态 [24] 。
据资料显示，国内对于儿童步态的动力学研究起步较晚，成果也比较少，研究主要集中在对特殊儿童群体的研究方面。沈伟琴 [25] 通过对超重和肥胖的13～15岁男生足底动态压力的分析认为，体重和BMI是13～15岁少年动态足底压力、压力变化率和冲量的重要决定因素，身高、年龄对它们的影响不大。
闰松华 [26] 等通过对7～11岁的50名肥胖儿童与正常儿童的足底压力的对比，揭示了肥胖儿童在接触时间、面积、足的内外翻等方面不同于同年龄正常儿童。高建磊等 [27] 则使用Kisteler测力台对9名肥胖儿童与正常儿童进行对比研究，指出了肥胖儿童与健康儿童在三维方向上力的大小关系。另有学者通过对学龄前脑瘫儿童与正常儿童的对比研究 [28] ，为临床医学研究脑瘫儿童足底压力变化的规律提供了必要的数据。学者们通过对特殊群体与同龄的健康儿童的对比研究，为临床治疗和矫形提供了参考依据，但目前对于正常儿童足底压力的发展变化规律的阐述尚不够明确。