一种TNO-10假人躯干标定装置及标定方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种TNO‑10假人躯干标定装置及标定方法，标定装置包括躯干固定平台、传动装置、躯干扭转实验机构、躯干弯曲实验机构和控制机构；假人躯干安装在躯干固定平台上，假人躯干的髋关节通过传动装置与躯干扭转实验机构或躯干弯曲实验机构相连，在控制机构控制下躯干扭转实验机构或躯干弯曲实验机构进行假人躯干的扭转或弯曲实验,标定方法是通过对假人躯干扭转和弯曲实验获取实验数据，对其性能进行标定。本发明专利技术与现行的TNO‑10假人安全带实验前的检测方式相比，可以更直接、更准确的获取实验数据，为TNO‑10假人躯干的性能判断提供更可靠的判断依据，有利于TNO‑10假人在安全带动态测试中发挥更好的作用。

A torso calibration device and method of tno-10 dummy

【技术实现步骤摘要】
一种TNO-10假人躯干标定装置及标定方法
本专利技术涉及一种假人标定装置及标定方法，具体涉及一种TNO-10假人躯干标定装置及标定方法。
技术介绍
在汽车应用领域，对汽车安全性能的检测和探索是永无止境的。在实验过程中，为了人员安全，目前，国内外均采用汽车安全碰撞模型即汽车假人替代真人作为测试工具，获取实验数据，分析汽车安全性能。TNO-10假人属于其中一种汽车假人。TNO-10假人是汽车碰撞模拟实验中安全带动态测试及其研发实验的一种加载装置，其物理质量与外形尺寸分布与50百分位成年男性一致。整个假人主要包括头部、颈部、躯干、大腿和小腿。在每次进行汽车安全带动态测试实验前，我们需要对TNO-10假人各部位进行检测，判断其各部位在实验过程中是否能及时响应，获取相关数据，准确反映汽车安全带性能指标。国内外现行的规程中，主要是通过调节TNO-10假人各部分连接机构的松紧，保持每次实验前各零部件之间的摩擦力基本相近，减小外部因素对实验的影响，并未对假人材质、内部金属骨架等对汽车安全带动态测试的影响做标定实验研究。TNO-10假人躯干作为假人的主要支撑连接体，内部有金属骨架，外部有模仿人体的外形尺寸和皮肤材质，汽车安全带动态测试时还需在假人躯干上采集数据，因此，通过实验对TNO-10假人躯干进行标定，预判假人躯干性能，对汽车安全带动态检测实验有非常重要的指导意义，同时，可以研究躯干状态或不同材质对汽车安全带动态检测实验的影响，还可以为TNO-10假人维修提供参考依据。
技术实现思路
针对国内外目前还没有相关的实验对TNO-10假人躯干进行标定，也没有制定相关的标准对其进行考量的问题，本专利技术提供一种TNO-10假人躯干标定装置及标定方法，可对TNO-10假人躯干进行扭转和弯曲标定实验，得出相关数据，为假人躯干的研究提供参考依据。为实现上述目标，本专利技术所采用的技术方案为：一种TNO-10假人躯干标定装置，其特征在于，所述标定装置包括躯干固定平台、传动装置、躯干扭转实验机构、躯干弯曲实验机构和控制机构；假人躯干安装在所述躯干固定平台上，所述假人躯干的髋关节通过所述传动装置与所述躯干扭转实验机构或所述躯干弯曲实验机构相连，在所述控制机构控制下所述躯干扭转实验机构或所述躯干弯曲实验机构进行所述假人躯干的扭转或弯曲实验。进一步地，所述传动装置包括传动轴、力矩传感器、安装叉和插销；所述传动轴通过所述力矩传感器与所述安装叉相连，通过所述插销所述安装叉与所述假人躯干的髋关节相连；所述力矩传感器与所述安装叉相连；所述躯干扭转实验机构或所述躯干弯曲试验机构与所述传动轴相连；所述力矩传感器用于采集所述假人躯干扭转或弯曲过程中的力矩。进一步地，所述躯干扭转实验机构包括变频电机、减速机和角度传感器；所述变频电机输出的扭转动力经所述减速机减速后传递给所述传动轴，所述传动轴带动所述假人躯干发生扭转；所述角度传感器安装于所述减速机上，并与所述减速机输出轴相连，用于采集所述假人躯干的扭转角度。进一步地，所述躯干弯曲实验机构包括电动推杆和位移传感器；所述电动推杆设置在所述假人躯干髋关节下方，与所述传动轴相连；所述电动推杆通过所述传动轴推动所述假人躯干向上弯曲；所述位移传感器与所述安装叉相连，用于采集所述假人躯干向上弯曲产生的位移。进一步地，所述躯干固定平台包括放置平板和压紧装置；所述压紧装置将所述假人躯干压装在所述放置平板上。进一步地，所述放置平板上平行设有两个第一滑槽，所述压紧装置包括压紧螺杆、压杆和门式框架；所述门式框架通过所述第一滑槽安装在所述放置平板上，并能够沿所述第一滑槽滑动调整安装位置；所述压紧螺杆安装在所述门式框架上，底端与所述压杆相连，所述压紧螺杆能够带动所述压杆压紧所述假人躯干。进一步地，所述躯干固定平台还包括辅助固定装置，所述辅助固定装置包括夹板和拉紧螺杆；两块所述夹板分别安装在所述放置平板上，分布于所述假人躯干两侧；所述拉紧螺杆穿过所述放置平板，锁紧所述假人躯干。本专利技术还提供了一种TNO-10假人躯干标定方法，其特征在于，所述标定方法实施步骤如下：步骤一、将TNO-10假人躯干固定在躯干固定平台上；将TNO-10假人躯干放置在放置平板上，利用辅助固定装置初步固定假人躯干，将压紧装置沿放置平板上的第一滑槽滑动调节到实验要求位置并锁紧，调节压紧螺杆带动压杆压紧假人躯干；步骤二、连接传动装置和假人躯干的髋关节；传动轴通过力矩传感器与安装叉相连，安装叉置于假人躯干的髋关节处两侧；步骤三、连接传动轴和躯干扭转实验机构或躯干弯曲实验机构，并通过插销将安装叉与假人躯干的髋关节处相连；在控制机构控制下进行假人躯干的扭转或弯曲实验。进一步地，在步骤三中，连接假人躯干与躯干扭转实验机构，进行扭转实验；(1)、连接减速机的输出轴与传动轴；(2)、在减速机上安装角度传感器，并与减速机的输出轴紧固；(3)、确定光电开关的位置无误后，开始扭转实验；设定变频器频率，开启变频电机，变频电机开始正转，第一光电开关脉冲一次，继电器计数一次(C＝1)，当安装叉正转扭转角度到达θ时，触发第二光电开关向继电器发送一个输入信号，使继电器控制变频器断开正转通道，接通反转通道，改变变频电机的转动方向；在变频电机反转过程中，变频电机经过初始位置，第一光电开关脉冲一次，继电器计数一次(C＝2)，当安装叉反转扭转角度到达-θ时，再次触发第二光电开关向继电器再次发送一个输入信号，使继电器控制变频器断开反转通道，接通正转通道，再次改变变频电机的转动方向；当变频电机转至初始位置时，第一光电开关脉冲一次，继电器计数一次(C＝3)，继电器控制变频器停止，使变频电机停在初始位置，完成一个周期的扭转实验；(4)、采集并存储实验数据；力矩传感器和角度传感器分别采集假人躯干在扭转过程中的力矩和扭转角度，并将采集的数据传输至计算机中存储、汇总显示。进一步地，在步骤三中，连接假人躯干和躯干弯曲实验机构，进行弯曲实验；(1)、连接传动轴和电动推杆，并用插销将安装叉与假人躯干的髋关节相连；(2)、在安装叉上固定位移传感器的拉线；(3)、调节电动推杆至竖直方向，力矩传感器和位移传感器开始采集假人躯干向上弯曲的力矩和位移数据，通过遥控器控制电动推杆的伸缩，实现假人躯干向上弯曲；(4)、采集并存储实验数据；力矩传感器和位移传感器分别采集假人躯干在弯曲过程中的力矩和因弯曲向上产生的位移，并将采集的数据传输至计算机中存储、汇总显示。本专利技术的有益效果：本专利技术将两种实验标定方式集于一个装置，结构简单，节约了成本，提高了标定效率，与现行的TNO-10假人安全带实验前的检测方式相比，可以更直接、更准确的获取实验数据，为TNO-10假人躯干的性能判断提供更可靠的判断依据，有利于TNO-10假人在安全带动态测试中发挥更好的作用。本专利技术通过调节变频器控制躯干扭转速度，并通过变频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TNO-10假人躯干标定装置，其特征在于，所述标定装置包括躯干固定平台(2)、传动装置(3)、躯干扭转实验机构(4)、躯干弯曲实验机构(5)和控制机构；/n假人躯干(6)安装在所述躯干固定平台(2)上，所述假人躯干(6)的髋关节通过所述传动装置(3)与所述躯干扭转实验机构(4)或所述躯干弯曲实验机构(5)相连，在所述控制机构控制下所述躯干扭转实验机构(4)或所述躯干弯曲实验机构(5)进行所述假人躯干(6)的扭转或弯曲实验。/n

【技术特征摘要】
1.一种TNO-10假人躯干标定装置，其特征在于，所述标定装置包括躯干固定平台(2)、传动装置(3)、躯干扭转实验机构(4)、躯干弯曲实验机构(5)和控制机构；
假人躯干(6)安装在所述躯干固定平台(2)上，所述假人躯干(6)的髋关节通过所述传动装置(3)与所述躯干扭转实验机构(4)或所述躯干弯曲实验机构(5)相连，在所述控制机构控制下所述躯干扭转实验机构(4)或所述躯干弯曲实验机构(5)进行所述假人躯干(6)的扭转或弯曲实验。


2.根据权利要求1所述的TNO-10假人躯干标定装置，其特征在于，所述传动装置(3)包括传动轴(3.1)、力矩传感器(3.2)、安装叉(3.3)和插销(3.4)；所述传动轴(3.1)通过所述力矩传感器(3.2)与所述安装叉(3.3)相连，通过所述插销(3.4)所述安装叉(3.3)与所述假人躯干(6)的髋关节相连；所述力矩传感器(3.2)与所述安装叉(3.3)相连；
所述躯干扭转实验机构(4)或所述躯干弯曲试验机构(5)与所述传动轴(3.1)相连；所述力矩传感器(3.2)用于采集所述假人躯干(6)扭转或弯曲过程中的力矩。


3.根据权利要求2所述的TNO-10假人躯干标定装置，其特征在于，所述躯干扭转实验机构(4)包括变频电机(4.1)、减速机(4.2)和角度传感器(4.3)；所述变频电机(4.1)输出的扭转动力经所述减速机(4.2)减速后传递给所述传动轴(3.1)，所述传动轴(3.1)带动所述假人躯干(6)发生扭转；所述角度传感器(4.3)安装于所述减速机(4.2)上，并与所述减速机(4.2)输出轴相连，用于采集所述假人躯干(6)的扭转角度。


4.根据权利要求2所述的TNO-10假人躯干标定装置，其特征在于，所述躯干弯曲实验机构(5)包括电动推杆(5.2)和位移传感器(5.3)；所述电动推杆(5.2)设置在所述假人躯干(6)髋关节下方，与所述传动轴(3.1)相连；所述电动推杆(5.2)通过所述传动轴(3.1)推动所述假人躯干(6)向上弯曲；所述位移传感器(5.3)与所述安装叉(3.3)相连，用于采集所述假人躯干(6)向上弯曲产生的位移。


5.根据权利要求1所述的TNO-10假人躯干标定装置，其特征在于，所述躯干固定平台(2)包括放置平板(2.2)和压紧装置(2.3)；所述压紧装置(2.3)将所述假人躯干(6)压装在所述放置平板(2.2)上。


6.根据权利要求5所述的TNO-10假人躯干标定装置，其特征在于，所述放置平板(2.2)上平行设有两个第一滑槽，所述压紧装置(2.3)包括压紧螺杆(2.3.1)、压杆(2.3.2)和门式框架(2.3.3)；
所述门式框架(2.3.3)通过所述第一滑槽安装在所述放置平板(2.2)上，并能够沿所述第一滑槽滑动调整安装位置；
所述压紧螺杆(2.3.1)安装在所述门式框架(2.3.3)上，底端与所述压杆(2.3.2)相连，所述压紧螺杆(2.3.1)能够带动所述压杆(2.3.2)压紧所述假人躯干(6)。


7.根据权利要求5所述的TNO-10假人躯干标定装置，其特征在于，所述躯干固定平台(2)还包括辅助固定装置(2.1)，所述辅助固定装置(2.1)包括夹板(2.1.1)和拉紧螺杆(2.1.2)；两块所述夹板(2.1.1)分别安装在所述放置平板(2.2)上，分布于所述假人躯干(6)两侧；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨青，贺中意，颜凌波，田红甫，盛文，
申请(专利权)人：湖南赛孚汽车科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43