CN115014688B - 一种适用于多款汽车碰撞假人的测量装置和测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种适用于多款汽车碰撞假人的测量装置和测量方法，包括：测量台机架，所述测量台机架上设置有试验台；所述测量台机架与所述试验台之间通过旋转基座和旋转台连接；其中，所述旋转基座通过升降机构安装于所述测量台机架，所述旋转台通过旋转机构安装于所述旋转基座，所述试验台通过平移机构安装于所述旋转台；所述试验台上通过靠背变形机构安装有靠背，通过底座变形机构安装有底座。本实施例适用于多款假人的标定试验要求。

Description

一种适用于多款汽车碰撞假人的测量装置和测量方法

技术领域

本发明涉及汽车碰撞被动安全试验技术领域，尤其涉及一种适用于多款汽车碰撞假人的测量装置和测量方法。

背景技术

碰撞假人是汽车碰撞试验中的重要检测设备，在汽车碰撞试验之前，需要测量假人各部件的响应参数，从而完成一系列标定试验，确保各部件的碰撞响应符合真实人体生物力学响应规律。用于搭载假人的测量装置是标定试验中不可或缺的重要设备，其功能是按照标定要求搭载碰撞假人，进行一系列摆锤冲击下的标定测量。

目前，为将假人调节到预期位置，需测量人员借助距离测量工具确定所述测量装置中各部件的位置，且在不同假人的标定试验中，需要测量人员手动安装不同的增设器械，以适配多款假人的标定试验要求。

发明内容

本发明提出的一种适用于多款汽车碰撞假人的测量装置和测量方法，自动实现测量装置的快速定位和姿态转变，以适配多款假人标定测量要求。

第一方面，本发明实施例提供了一种适用于多款汽车碰撞假人的测量装置，包括：

测量台机架，所述测量台机架上设置有试验台；

所述测量台机架与所述试验台之间通过旋转基座和旋转台连接；其中，所述旋转基座通过升降机构安装于所述测量台机架，所述旋转台通过旋转机构安装于所述旋转基座，所述试验台通过平移机构安装于所述旋转台；

所述试验台上通过靠背变形机构安装有靠背，通过底座变形机构安装有底座。

可选的，所述升降机构包括：升降控制电机和升降杆齿条；

所述升降控制电机和所述升降杆齿条之间通过蜗杆、蜗轮、锥齿轮组和直齿轮组连接；其中，所述升降控制电机控制蜗杆转动，所述蜗杆与蜗轮啮合，所述蜗轮沿第一方向同轴连接有锥齿轮组，所述锥齿轮组沿第二方向同轴连接有直齿轮组，所述直齿轮组连接所述升降杆齿条；

所述升降杆齿条与所述旋转基座连接。

可选的，所述旋转基座的底部开设有基座槽，所述升降杆齿条顶端的U型槽与所述基座槽卡接；

所述旋转基座的中心设置有基座肋，所述基座肋的中心安装有所述旋转机构；

所述旋转基座的中心四周埋设有滚轴。

可选的，所述旋转机构包括旋转控制电机、旋转机构传动齿轮、基座齿轮轴和传动短杆，其中：

所述旋转控制电机与所述旋转机构传动齿轮啮合，所述旋转机构传动齿轮与所述基座齿轮轴啮合，所述基座齿轮轴的转动轴与所述旋转基座连接，同时所述基座齿轮轴连接所述传动短杆，所述传动短杆连接所述旋转台；

所述旋转台上设置有与所述基座肋适配的旋转槽，所述基座肋能够在所述旋转槽内滑动。

可选的，所述平移机构包括：平移控制电机和移动台；

所述平移控制电机和所述移动台之间通过丝杠台基座、丝杆支撑座、直线导轨和滚珠丝杠连接；其中，所述旋转台上设置有所述丝杠台基座，所述丝杠台基座的两侧设置有所述直线导轨，两个直线导轨之间设置有所述平移控制电机和所述丝杆支撑座，所述滚珠丝杠穿过所述丝杆支撑座与所述平移控制电机的齿轮啮合，所述滚珠丝杠和所述直线导轨上设置有所述移动台；

所述移动台与所述试验台连接。

可选的，所述靠背变形机构包括靠背变形控制电机、靠背传动齿轮、靠背传动短杆和靠背传动长杆，其中：

所述靠背传动齿轮固定在所述试验台上，所述靠背变形控制电机与所述靠背传动齿轮啮合，所述靠背传动齿轮与所述靠背传动短杆连接，所述靠背传动短杆与所述靠背传动长杆连接，所述靠背传动长杆与所述靠背连接。

可选的，所述底座变形机构包括底座变形控制电机、底座传动齿轮、底座传动短杆和底座传动长杆，其中：

所述底座传动齿轮固定在所述试验台上，所述底座变形控制电机与所述底座传动齿轮啮合，所述底座传动齿轮与所述底座传动短杆连接，所述底座传动短杆与所述底座传动长杆连接，所述底座传动长杆与所述底座连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种测量方法，使用上述任意一项所述的测量装置完成汽车碰撞假人的标定测量，包括：

将正碰假人按照标定姿态放置于所述试验台上；

控制所述升降机构工作，使所述正碰假人的胸部冲击位置与摆锤中心位于同一水平线；

控制所述平移机构工作，使所述胸部冲击位置与摆锤锤面的距离满足标定试验要求；

锁定所述试验台，测量所述正碰假人的胸部在摆锤冲击下的各项响应参数，以完成标定试验。

可选的，还包括：

将侧碰假人按照标定姿态放置于所述试验台上；

控制所述旋转机构工作，使所述试验台旋转预设角度；

控制所述升降机构工作，使所述侧碰假人的髂关节冲击位置与摆锤中心在同一水平线；

控制所述平移机构工作，使所述髂关节冲击位置与摆锤锤面的距离满足标定试验要求；

锁定所述试验台，测量所述侧碰假人的髂关节在摆锤冲击下的各项响应参数，以完成标定试验。

可选的，还包括：

控制所述靠背变形机构和所述底座变形机构工作，使所述试验台变形为配有靠背的钢性座椅形态，将侧碰假人放置于所述试验台上；

控制所述旋转机构工作，使所述试验台旋转预设角度；

控制所述升降机构工作，使所述侧碰假人的髋关节冲击位置与摆锤中心在同一水平线；

控制所述平移机构工作，使所述髋关节冲击位置与摆锤锤面的距离满足标定试验要求；

锁定所述试验台，测量所述侧碰假人的髋关节在摆锤冲击下的各项响应参数，以完成标定试验。

本发明实施例提供的测量装置通过控制各部件内部的电机，间接实现试验台的升降、旋转、平移和变形，快速实现测量装置的姿态转换，无需测量人员手动安装增设器械，就可以适配多款假人的标定试验要求。同时，各电机的控制通过电子设备（例如计算机、DSP控制器等）自动实现，可以通过电子设备自动定位测量装置的旋转角度、升降距离、平移距离、以及底座和靠背的变形尺度，无需采用额外的测量器具验证姿态转换是否到位，提高了姿态转换的准确性和便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种的测量装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种的测量装置的侧视图。

图3为本发明实施例提供的一种升降机构的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的一种旋转基座的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的旋转基座、旋转机构、旋转台连接示意图。

图6为本发明实施例提供的一种旋转机构的俯视图。

图7为本发明实施例提供的一种旋转台的三视图，其中，图7(a)为旋转台的等轴测视图，图7(b)为旋转台的A-A向截面剖视图，图7(c)为旋转台的俯视图。

图8为本发明实施例提供的一种平移机构的结构示意图。

图9为本发明实施例提供的座椅变形机构和靠背变形机构的示意图，其中，图9(a)为座椅变形机构和靠背变形机构的等轴测视图，图9(b)为座椅变形机构和靠背变形机构的侧视图。

图10为本发明实施例提供的一种靠背的三视图，其中，图10(a)为靠背的等轴测视图、图10(b)为靠背的俯视图，图10(c)为靠背的A-A向截面剖视图。

图11为本发明实施例提供的一种底座的三视图，其中，图11(a)为底座的等轴测视图，图11(b)为底座的仰视图，图11(c)为底座的A-A向截面剖视图。

图12为本发明实施例提供的进行正碰假人标定试验时的试验台。

图13为本发明实施例提供的进行侧碰假人髂关节标定试验时的试验台。

图14为本发明实施例提供的进行侧碰假人髋关节标定试验时的试验台。

附图标记：

1测量台机架；

2触屏式计算机；

3试验台；

4靠背；

5底座；

6旋转台、601旋转台肋、602旋转槽；

7旋转基座、701基座肋、702螺栓孔、703滚轴槽、704基座槽、滚轴705；

8靠背变形机构、801靠背变形控制电机、802靠背长轴、803靠背连杆机构、8031靠背传动齿轮、8032靠背传动短杆、8033靠背传动长杆、8034第一连接销轴；

9底座变形机构、901底座变形控制电机、902底座长轴、903底座连杆机构、9031底座传动齿轮、9032底座传动短杆、9033底座传动长杆、9034第二连接销轴；

10平移机构、1001丝杠台基座、1002丝杆支撑座、1003直线导轨、1004滚珠丝杠、1005平移控制电机、1006移动台；

11升降机构、1101升降控制电机、1102蜗轮、1103蜗杆、1104锥齿轮组、1105直齿轮组、1106第一连接轴、1107第二连接轴、1108升降杆齿条；

12旋转机构、1201旋转控制电机、1202旋转机构传动齿轮、1203基座齿轮轴、1204传动短杆；

15通孔；

16销孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供的一种适用于多款汽车碰撞假人的测量装置，适用于通过同一个测量装置进行多款假人标定试验的情况。参见图1-图11，该测量装置包括：测量台机架1、计算机2、试验台3、靠背4、底座5、旋转台6、旋转基座7、靠背变形机构8、底座变形机构9、平移机构10、升降机构11和旋转机构12。

所述测量台机架1的一侧内嵌有所述计算机2，所述测量台机架1的底部台面上安装有所述升降机构11。所述升降机构11的顶端连接所述旋转基座7，所述升降机构11用于控制所述旋转基座7的升降。

所述旋转基座7的中心安装有所述旋转机构12，所述旋转机构12与所述旋转台6适配连接，所述旋转机构12用于控制所述旋转台6的旋转。

所述旋转台6上开设有凹槽，所述凹槽内安装有所述平移机构10，所述平移机构10的上安装有所述试验台3，所述平移机构10用于控制所述试验台3的平移。

所述试验台3上安装有所述靠背4和所述底座5。所述靠背4和所述试验台3之间连接有所述靠背变形机构8，所述靠背变形机构8用于控制所述靠背4的角度。所述底座5和所述试验台3之间连接有所述底座变形机构9，所述底座变形机构9用于控制所述底座5的角度。

所述计算机2用于控制所述升降机构11、所述旋转机构12和所述平移机构10的运动。优选的，所述计算机2为触屏式计算机。

图3为本发明实施例提供的一种升降机构的结构示意图。如图3所示，升降机构11包括：升降控制电机1101、蜗杆1103、蜗轮1102、锥齿轮组1104、直齿轮组1105、互相垂直的第一连接轴1106和第二连接轴1107，以及升降杆齿条1108。所述升降控制电机1101控制所述蜗杆1103转动，所述蜗杆1103与所述蜗轮1102啮合；所述蜗轮1102通过沿竖直方向的所述第一连接轴1106与所述锥齿轮组1104同轴连接，所述锥齿轮组1104通过沿水平方向的所述第二连接轴1107与所述直齿轮组1105同轴连接；所述直齿轮组1105连接升降杆齿条1108，所述升降杆齿条1108的顶端为U型槽，所述旋转基座7卡接于所述U型槽内，并通过螺栓与所述升降杆齿条1108固定。

在上述方案中，升降控制电机1101工作时，通过蜗轮1102、蜗杆1103和齿轮组之间的传动，间接控制升降杆齿条1108的往复运动，实现旋转基座7的升降，间接实现试验台3的升降。

图4为本发明实施例提供的一种旋转基座的结构示意图。如图4所示，旋转基座7的底部分别开设有螺栓孔702和基座槽704，所述升降杆齿条1108顶端的U型槽伸入所述基座槽704内，与所述旋转基座7卡接，并通过所述螺栓孔702中的螺栓与所述旋转基座7固定。所述旋转基座的中心设置有基座肋701，所述基座肋701的中心安装有所述旋转机构12，如图5所示。所述旋转基座7的中心四周埋设有滚轴槽703，所述滚轴槽703内安装有滚轴705。

在上述方案中，滚轴705在滚轴槽703内滚动，同时与旋转台6接触。当旋转台6转动时，滚轴705分担重力载荷，减小旋转台6的转动摩擦。

图6为本发明实施例提供的一种旋转机构的俯视图。如图6所示，所述旋转机构12包括旋转控制电机1201、旋转机构传动齿轮1202、基座齿轮轴1203和传动短杆1204。所述旋转控制电机1201与所述旋转机构传动齿轮1202啮合，所述旋转机构传动齿轮1202与所述基座齿轮轴1203啮合，所述基座齿轮轴1203的转动轴与所述旋转基座7固定连接，所述基座齿轮轴1203的偏心轴连接传动短杆1204。图7为本发明实施例提供的一种旋转台的三视图。如图7所示，所述旋转台6的下表面设置有与所述基座肋701适配的旋转槽602，能够在所述旋转槽602内滑动。所述旋转槽内部偏心设置有旋转台肋601，所述旋转台肋601伸入所述传动短杆1204上的通孔，实现所述旋转台6与所述传动短杆1204的连接。所述旋转槽602和所述旋转台肋601固定于所述旋转台6的下表面。

在上述方案中，旋转控制电机1201工作时，基座齿轮轴1203绕转动轴做同心转动，与基座齿轮轴1203连接的传动短杆1204做偏心运动，实现旋转台肋601的偏心转动，从而带动旋转槽602绕基座肋701做同心滑动。此时，旋转台6、旋转基座7、基座齿轮轴1203、传动短杆1204共同组成四连杆机构。特别的，由于放置于旋转台6上的试验台3和假人的重量较大，为了保证放置稳定，旋转台6和旋转基座7之间的高度不宜过高，因此本实施例采用平铺于水平面的四连杆结构，实现旋转基座7带动旋转台6旋转，缩小旋转台6和旋转基座7之间的空间高度。此外，四连杆结构中的运动节点较多，旋转台6作为最后一个运动节点，其旋转轨迹的不确定性较高，因此本实施例通过旋转槽602和基座肋701的配合，对旋转台6的旋转轨迹进行了限位，使旋转台6与旋转基座7做同心旋转。以上几个方面均增强了旋转机构乃至整个测量装置的稳定性。

图8为本发明实施例提供的一种平移机构的结构示意图，如图8所示，所述平移机构10包括丝杠台基座1001、丝杆支撑座1002、直线导轨1003、滚珠丝杠1004、平移控制电机1005和移动台1006。所述旋转台6顶部开设有凹槽，所述丝杠台基座1001设置于所述凹槽内。所述丝杠台基座1001的两侧设置有直线导轨1003，两个直线导轨1003之间设置有所述平移控制电机1005和两个丝杆支撑座1002。所述滚珠丝杠1004穿过所述两个丝杆支撑座1002与所述平移控制电机的齿轮啮合。所述滚珠丝杠1004和所述直线导轨1003上设置有移动台1006，所述移动台1006顶部与所述试验台3连接。

在上述方案中，平移控制电机1005工作时，滚珠丝杠1004定轴转动，与丝杠连接的移动台1006发生移动，并带动其余4个安装在直线导轨1003上的移动台1006，实现试验台3的移动。

参见图9和图10，所述靠背变形机构8包括靠背变形控制电机801、靠背长轴802和靠背连杆机构803。所述靠背连杆机构803包括靠背传动齿轮8031、靠背传动短杆8032、靠背传动长杆8033和多个第一连接销轴8034。其中，所述靠背变形控制电机801与所述靠背传动齿轮8031啮合，所述靠背传动齿轮8031通过所述试验台3上的安装孔与所述试验台3转动连接。具体的，靠背传动齿轮8031的转动轴安装于所述安装孔内，实现靠背传动齿轮8031的定轴转动。

所述靠背传动短杆8032的第一端与靠背传动齿轮8031的转轴固定，实现靠背传动短杆8032与靠背传动齿轮8031的连接。所述靠背传动短杆8032的第二端通过一第一连接销轴8034与所述靠背传动长杆8033的第一端转动连接，所述靠背传动长杆8033的第二端通过另一第一连接销轴8034通过销孔16与所述靠背4转动连接。所述靠背4的一端设置有通孔15，与试验台3固定连接的靠背长轴802安装于所述通孔15内，使得靠背4能够绕靠背长轴802转动，实现所述靠背4与所述试验台3的转动连接。

在上述方案中，当靠背变形控制电机801工作时，靠背传动齿轮8031发生转动，带动靠背传动短杆8032和靠背传动长杆8033转动，实现靠背4绕靠背长轴802的定轴转动。特别的，上述方案中可以通过靠背传动齿轮8031中每一齿对应的角度，实现对靠背角度的精准控制。

参见图9和图11，所述底座变形机构9包括底座变形控制电机901、底座长轴902和底座连杆机构903。所述底座连杆机构903包括底座传动齿轮9031、底座传动短杆9032、底座传动长杆9033和多个第二连接销轴9034。其中，所述底座变形控制电机901与所述底座传动齿轮9031啮合，所述底座传动齿轮9031通过所述试验台3上的安装孔与所述试验台3转动连接。具体的，底座传动齿轮9031的转动轴安装于所述安装孔内，实现底座传动齿轮9031的定轴转动。

所述底座传动短杆9032的第一端与底座传动齿轮9031的转轴固定，实现底座传动短杆9032与底座传动齿轮9031的连接。所述底座传动短杆9032的第二端通过一第二连接销轴9034与所述底座传动长杆9033的第一端转动连接，所述底座传动长杆9033的第二端通过另一第二连接销轴9034通过销孔16与所述底座5转动连接。所述底座5的一端设置有通孔15，与试验台3固定连接的底座长轴902安装于所述通孔内，使得底座5能够绕底座长轴902转动，实现所述底座5与所述试验台3的转动连接。

在上述方案中，当底座变形控制电机901工作时，底座传动齿轮9031发生转动，带动底座传动短杆9032和底座传动长杆9033转动，实现底座5绕底座长轴902的定轴转动。特别的，上述方案中可以通过底座传动齿轮9031中每一齿对应的角度，实现对靠背角度的精准控制。

优选的，各销轴采用GB/T882986销轴，与GB/T91000开口销配合连接。

本实施例提供的测量装置通过控制各部件内部的电机，间接实现试验台的升降、旋转、平移和变形，快速实现测量装置的姿态转换，无需测量人员手动安装增设器械，就可以适配多款假人的标定试验要求。同时，各电机的控制通过电子设备（例如计算机、DSP控制器等）自动实现，可以通过电子设备自动定位标定台的旋转角度、升降距离、平移距离、以及底座和靠背的变形尺度，无需采用额外的测量器具验证姿态转换是否到位，提高了姿态转换的准确性和便利性。

本发明实施例还提供一种测量方法，使用上述任一实施例提供的测量装置完成汽车碰撞假人的标定测量。该方法由测量人员执行，参照图12，使用所述测量装置完成正碰假人胸部标定试验的过程包括如下步骤：

S101、将正碰假人按照标定姿态放置于所述试验台3的中间位置，其中，该标定姿态为坐姿，如图12中的虚线所示。具体的，假人胸部前方设置有摆锤，摆锤大致为一圆柱形冲击物，圆柱形的轴平行于试验台3，摆锤锤面为与假人发生碰撞的圆柱底面，摆锤锤面的中心称为摆锤中心，安装探针，以矫正假人胸部冲击位置。在后续的测量过程中，摆锤将沿图中所示的方向对假人产生冲击。

S102、控制所述升降机构11工作，使所述正碰假人的胸部冲击位置与摆锤中心位于同一水平线。具体的，操作计算机2，使升降控制电机1101工作，通过调节升降机构11间接控制试验台3的升降，以保证正碰假人胸部冲击位置与摆锤中心在同一水平线上。如图12所示，摆锤大致为一圆柱形冲击物，圆柱形的轴平行于试验台3，摆锤锤面为与假人发生碰撞的圆柱形底面，摆锤锤面的中心称为摆锤中心，用于对准假人的待测部位。在后续的标定测量过程中，摆锤将沿图中所示的方向对假人产生冲击。S103、控制所述平移机构10工作，使所述胸部冲击位置与摆锤锤面的距离满足标定试验要求。具体的，操作计算机2使平移控制电机1005工作，通过调节平移机构10间接控制试验台3前后移动，以保证正碰假人胸部冲击位置与摆锤锤面之间距离达到法规要求。这时，测量装置的姿态如图12所示。

S104、锁定所述试验台3，测量所述正碰假人的胸部在摆锤冲击下的各项响应参数，以完成正碰假人的胸部标定。具体的，操作计算机2关闭所有电机，对试验台3进行锁定，避免标定过程试验台3的移动对标定结果产生影响，并取下摆锤头部探针，避免标定过程中冲击载荷形式发生改变。释放摆锤，冲击正碰假人的胸部。其中，摆锤侧面固定有光栅计，通过该光栅计测量冲击过程中摆锤的接触速度；摆锤尾部粘接有加速度传感器，通过该传感器测量冲击过程中摆锤的加速度；摆锤尾部还固定有载荷传感器，通过该传感器测量冲击过程中的摆锤力。以上测量结果用于正碰假人的胸部标定或其他后续处理，均可以通过计算机2观察读取。

参照图13，使用所述测量装置进行侧碰假人髂关节标定试验的过程包括如下步骤：

S201、将侧碰假人按照标定姿态放置于所述试验台3的中间位置，该标定姿态同样为坐姿，如图13中的虚线所示。具体的，将假人双腿伸直后置于试验台3的表面，假人左右腿的膝盖内侧贴合，双脚完全屈曲。假人手臂下摆至最低位，手臂纵向中心线平行于假人脊柱。

S202、控制所述旋转机构12工作，使所述试验台3旋转90°。具体的，操作计算机2使旋转控制电机1201工作，通过调节旋转机构12间接控制试验台3旋转角度，当试验台3旋转90°后，旋转控制电机1201停止工作。

S203、控制所述升降机构11工作，使所述侧碰假人的髂关节冲击位置与摆锤中心在同一水平线。具体的，操作计算机2使升降控制电机1101工作，通过调节升降机构11间接控制试验台3的升降，以保证侧碰假人髂关节冲击位置与摆锤中心在同一水平线上。这时，测量装置的姿态如图13所示。

S204、控制所述平移机构10工作，使所述髂关节冲击位置与摆锤锤面的距离满足标定试验要求。具体的，作计算机2使平移控制电机1005工作，通过调节平移机构10间接控制试验台3前后移动，以保证侧碰假人髂关节冲击位置与摆锤锤面之间距离达到法规要求。

S205、锁定所述试验台3，测量所述侧碰假人的髂关节在摆锤冲击下的各项响应参数，以完成侧碰假人的髂关节标定。具体的，操作计算机2关闭所有电机，对试验台3进行锁定，并取下摆锤头部探针。释放摆锤冲击侧碰假人的髂关节，冲击过程中通过摆锤侧面的光栅计测量摆锤的接触速度，通过摆锤尾部的加速度传感器测量摆锤的加速度。假人盆骨处安装有加速度传感器，通过该传感器测量冲击过程中盆骨的加速度；髂关节处安装有载荷传感器，通过该传感器测量冲击过程中的髂关节力。以上测量结果用于侧碰假人的髂关节标定或其他后续处理，均可以通过计算机2观察读取。

参照图14，使用所述测量装置进行侧碰假人髋关节标定试验的过程包括如下步骤：

S301、控制所述靠背变形机构8和所述底座变形机构9工作，使所述试验台3变形为配有靠背4的钢性座椅形态，将侧碰假人放置于所述试验台（3）上，如图14中的虚线所示。具体的，将假人上躯干后部与靠背4充分接触，假人大腿与底座5充分接触，假人左右腿的膝盖内侧贴合，双脚完全屈曲，假人手臂下摆至最低位，手臂纵向中心线平行于假人脊柱。

S302、控制所述旋转控制机构12工作，使所述试验台3旋转90°。具体的，操作计算机2使旋转控制电机1201工作，通过调节旋转机构12间接控制试验台3旋转角度，当试验台3旋转90°后，旋转控制电机1201停止工作。

S303、控制所述升降机构11工作，使所述侧碰假人的髋关节冲击位置与摆锤中心在同一水平线。具体的，操作计算机2使升降控制电机1101工作，通过调节升降机构11间接控制试验台3的升降，以保证侧碰假人髋关节冲击位置与摆锤中心在同一水平线上。

S304、控制所述平移机构10工作，使所述髋关节冲击位置与摆锤锤面的距离满足标定试验要求。具体的，操作计算机2使平移控制电机1005工作，通过调节平移机构10间接控制试验台3前后移动，以保证侧碰假人髋关节冲击位置与摆锤锤面之间距离达到法规要求。

S305、锁定所述试验台3，测量所述侧碰假人的髋关节在摆锤冲击下的各项参数，以完成侧碰假人的髋关节标定。具体的，操作计算机2关闭所有电机，对试验台3进行锁定，并取下摆锤头部探针。释放摆锤冲击侧碰假人的髋关节，冲击过程中通过摆锤侧面的光栅计测量摆锤的接触速度，通过摆锤尾部的加速度传感器测量摆锤的加速度。假人髋关节处安装有载荷传感器，通过该传感器测量冲击过程中的髋关节力；假人盆骨处安装有加速度传感器，通过该传感器测量冲击过程中盆骨的横向加速度。以上测量结果用于侧碰假人的髋关节标定或其他后续处理，均可以通过计算机2观察读取。

可以看出，本实施例提供的测量方法操作简单，无需手动对测量装置添加部件，也无需手动调整的位置。通过设置好的数控程序，即可实现多款假人的多部位的响应参数测量，完成假人标定试验，具有很强的实用性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案。

Claims (7)

1.一种适用于多款汽车碰撞假人的测量装置，其特征在于，包括：测量台机架（1），所述测量台机架（1）上设置有试验台（3）；

所述测量台机架（1）与所述试验台（3）之间通过旋转基座（7）和旋转台（6）连接；其中，所述旋转基座（7）通过升降机构（11）安装于所述测量台机架（1），所述旋转台（6）通过旋转机构（12）安装于所述旋转基座（7），所述试验台（3）通过平移机构（10）安装于所述旋转台（6）；

所述试验台（3）上通过靠背变形机构（8）安装有靠背（4），通过底座变形机构（9）安装有底座（5）；

所述升降机构（11）包括：升降控制电机（1101）和升降杆齿条（1108）；

所述升降控制电机（1101）和所述升降杆齿条（1108）之间通过蜗杆（1103）、蜗轮（1102）、锥齿轮组（1104）和直齿轮组（1105）连接；其中，所述升降控制电机（1101）控制蜗杆（1103）转动，所述蜗杆（1103）与蜗轮（1102）啮合，所述蜗轮（1102）沿第一方向同轴连接有锥齿轮组（1104），所述锥齿轮组（1104）沿第二方向同轴连接有直齿轮组（1105），所述直齿轮组（1105）连接所述升降杆齿条（1108）；

所述升降杆齿条（1108）与所述旋转基座（7）连接；

所述旋转基座（7）的底部开设有基座槽704，所述升降杆齿条（1008）顶端的U型槽与所述基座槽704卡接；

所述旋转基座（7）的中心设置有基座肋（701），所述基座肋（701）的中心安装有所述旋转机构（12）；

所述旋转基座（7）的中心四周埋设有滚轴（705）；

所述旋转机构（12）包括旋转控制电机（1201）、旋转结构传动齿轮（1202）、基座齿轮轴（1203）和传动短杆（1204），其中：

所述旋转控制电机（1201）与所述旋转结构传动齿轮（1202）啮合，所述旋转结构传动齿轮（1202）与所述基座齿轮轴（1203）啮合，所述基座齿轮轴（1203）的转动轴与所述旋转基座（7）连接，同时所述基座齿轮轴（1203）连接所述传动短杆（1204），所述传动短杆（1204）连接所述旋转台（6）；

所述旋转台（6）上设置有与所述基座肋（701）适配的旋转槽（602），所述基座肋（701）能够在所述旋转槽（602）内滑动；

旋转控制电机（1201）工作时，基座齿轮轴（1203）绕转动轴做同心转动，与基座齿轮轴（1203）连接的传动短杆（1204）做偏心运动，实现旋转台肋（601）的偏心转动，从而带动旋转槽（602）绕基座肋（701）做同心滑动；此时，旋转台（6）、旋转基座（7）、基座齿轮轴（1203）、传动短杆（1204）共同组成平铺于水平面四连杆机构，实现旋转基座（7）带动旋转台（6）旋转，缩小旋转台（6）和旋转基座（7）之间的空间高度；同时，通过旋转槽（602）和基座肋（701）的配合，对旋转台（6）的旋转轨迹进行限位，增强旋转机构乃至整个测量装置的稳定性；

滚轴（705）在滚轴槽（703）内滚动，同时与旋转台（6）接触；当旋转台（6）转动时，滚轴（705）分担重力载荷，减小旋转台（6）的转动摩擦。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述平移机构（10）包括：平移控制电机（1005）和移动台（1006）；

所述平移控制电机（1005）和所述移动台（1006）之间通过丝杠台基座（1001）、丝杆支撑座（1002）、直线导轨（1003）和滚珠丝杠（1004）连接；其中，所述旋转台（6）上设置有所述丝杠台基座（1001），所述丝杠台基座（1001）的两侧设置有所述直线导轨（1003），两个直线导轨（1003）之间设置有所述平移控制电机（1005）和所述丝杆支撑座（1002），所述滚珠丝杠（1004）穿过所述丝杆支撑座（1002）与所述平移电机的齿轮啮合，所述滚珠丝杠（1004）和所述直线导轨（1003）上设置有所述移动台（1006）；

所述移动台（1006）与所述试验台（3）连接。

3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述靠背变形机构（8）包括靠背变形控制电机（801）、靠背传动齿轮（8031）、靠背传动短杆（8032）和靠背传动长杆（8033），其中：

所述靠背传动齿轮（8031）固定在所述试验台（3）上，所述靠背变形控制电机（801）与所述靠背传动齿轮（8031）啮合，所述靠背传动齿轮（8031）与所述靠背传动短杆（8032）连接，所述靠背传动短杆（8032）与所述靠背传动长杆（8033）连接，所述靠背传动长杆（8033）与所述靠背（4）连接。

4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述底座变形机构（9）包括底座变形控制电机（901）、底座传动齿轮（9031）、底座传动短杆（9032）和底座传动长杆（9033），其中：

所述底座传动齿轮（9031）固定在所述试验台（3）上，所述底座变形控制电机（901）与所述底座传动齿轮（9031）啮合，所述底座传动齿轮（9031）与所述底座传动短杆（9032）连接，所述底座传动短杆（9032）与所述底座传动长杆（9033）连接，所述底座传动长杆（9033）与所述底座（5）连接。

5.一种测量方法，使用权利要求1-4任意一项所述的测量装置完成汽车碰撞假人的标定测量，其特征在于，包括：

将正碰假人按照标定姿态放置于所述试验台（3）上；

控制所述升降机构（11）工作，使所述正碰假人的胸部冲击位置与摆锤中心位于同一水平线；

控制所述平移机构（10）工作，使所述胸部冲击位置与摆锤锤面的距离满足标定试验要求；

锁定所述试验台（3），测量所述正碰假人的胸部在摆锤冲击下的各项响应参数，以完成标定试验。

6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，还包括：

将侧碰假人按照标定姿态放置于所述试验台（3）上；

控制所述旋转机构（12）工作，使所述试验台（3）旋转预设角度；

控制所述升降机构（11）工作，使所述侧碰假人的髂关节冲击位置与摆锤中心在同一水平线；

控制所述平移机构（10）工作，使所述髂关节冲击位置与摆锤锤面的距离满足测量要求；

锁定所述试验台（3），测量所述侧碰假人的髂关节在摆锤冲击下的各项响应参数，以完成标定试验。

7.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，还包括：

控制所述靠背变形机构（8）和所述底座变形机构（9）工作，使所述试验台（3）变形为配有靠背（4）的钢性座椅形态，将侧碰假人放置于所述试验台（3）上；

控制所述旋转机构（12）工作，使所述试验台（3）旋转预设角度；

控制所述升降机构（11）工作，使所述侧碰假人的髋关节冲击位置与摆锤中心在同一水平线；

控制所述平移机构（10）工作，使所述髋关节冲击位置与摆锤锤面的距离满足标定试验要求；

锁定所述试验台（3），测量所述侧碰假人的髋关节在摆锤冲击下的各项响应参数，以完成标定试验。

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