一种汽车碰撞实验用内脏假人装置的制作方法

本技术涉及汽车安全检测领域，具体而言，涉及一种汽车碰撞实验用内脏假人装置。

背景技术：

1、在汽车迅速发展的时代，驾驶舒适度和安全性一直是对汽车评估的重要指标。在研发汽车的进程中，需要一个安全评估的装置来评估汽车在行驶中或者事故中对人体的保护机制的合理性，目前，国内外汽车评估时都采用汽车碰撞假人来评估汽车的驾驶舒适度和安全性。

2、为了确保假人在汽车安全评估过程提供更为准确的数据参数，汽车碰撞实验前都需要对假人整体或部件进行标定实验，根据各部件实验中产生的生物力学响应参数，判断假人满足碰撞实验的合理性。

3、目前实验中检测的都是假人关节部位的生物力学响应性能，通过整人或者部件的标定实验检测假人满足碰撞实验的合理性。实验中在假人的头部、颈部、腿部等关节部位安装传感器获取生物力学响应参数，获取响应部位的数据参数，来判断假人实验的合理性。上述为假人的实验使用情况，能够很好的反应关节部位的生物力学反应参数。但是在一些特定的安全性能检测环境下，需要检测外部环境对人体内脏产生的影响，获取内脏所承受力的大小或者受损状况，通过内脏器官产生的响应数据，更能清晰的展示出实验中汽车的安全性能。

4、目前国内对于内脏损伤这方面的研究不够全面，由于内脏的数据获取途径有限，汽车安全领域中，汽车碰撞实验中冲击波等对人体内脏会造成一定的损伤值。因此，需要一种能够在汽车碰撞实验中反应真实的人体内脏受到的生物力学响应参数的假人，为实验提供参考依据。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：解决进行汽车碰撞实验时现有技术中所使用的假人无法满足内脏损伤研究的问题，为内脏损伤数据的获取提供更加有效的途径，提供一种汽车碰撞实验用内脏假人装置，更好的反映碰撞实验中人体内脏受到的生物力学响应参数，为实验结果判断提供参考依据。

2、本实用新型的技术方案是：提供了一种汽车碰撞实验用内脏假人装置，该装置包括：头部总成、颈部总成、躯干总成、手臂总成和腿部总成；

3、颈部总成一端与头部总成连接，另一端通过螺栓与躯干总成连接，手臂总成与躯干总成连接，腿部总成与躯干总成下端连接；

4、躯干总成包括内腔总成和腹部，腹部装配在内腔总成下端；

5、内腔总成包括内腔体和内脏总成，内腔体内部设有容置腔，内脏总成装配在容置腔内。

6、进一步地，内腔体外部设有脊柱槽和肋骨槽，内腔体的容置腔内设有内脏安装槽，内脏安装槽处设置有安装传感器的排线槽；

7、内脏总成包括心脏、左肺脏、右肺脏、肝脏、左肾脏和右肾脏；心脏、左肺脏、右肺脏、肝脏、左肾脏和右肾脏上均留有贴片式传感器安装槽。

8、进一步地，躯干总成还包括胸部皮肤、脊柱总成、肩部总成、胸骨总成、肋骨总成和臀部总成；

9、脊柱总成安装在内腔体的脊柱槽中，脊柱总成内部设有用于调节姿态的齿轮结构和用于模拟人体动态响应的弹性体；

10、肩部总成与脊柱总成连接，肩部总成包括左肩部分和右肩部分，右肩部分包括肩部装配体、肩胛骨和肩部弹性体，肩胛骨一端通过螺栓与肩部装配体连接，另一端与肩部弹性体连接，肩部弹性体与脊柱总成上半部分的侧壁连接；左肩部分与右肩部分的结构对称、且连接方式一致；

11、胸骨总成安装在内腔体上，胸骨总成包括锁骨组件和胸骨组件，锁骨组件一端与胸骨组件连接，另一端与肩胛骨连接；

12、肋骨总成安装在内腔体的肋骨槽中，肋骨总成一侧与胸骨总成连接，另一侧与脊柱总成连接；肋骨总成上设有传感器装配孔；

13、胸部皮肤内部设有容置腔，上述各总成部分均位于胸部皮肤的容置腔内。

14、进一步地，躯干总成还包括臀部总成，臀部总成与脊柱总成下端连接；

15、臀部总成包括臀部盆骨、臀部皮肤、股骨、髋部，臀部盆骨和臀部皮肤为一个整体，臀部盆骨下端设置股骨孔位，股骨连接在臀部盆骨的股骨孔位上，髋部套接在股骨的外侧。

16、进一步地，头部总成包括：前头部皮肤、前颅骨、上颈部力传感器模拟器、后脑勺骨架、后脑勺皮肤和颈部旋转销；

17、前颅骨与后脑勺骨架连接，上颈部力传感器模拟器与前颅骨下端连接，上颈部力传感器模拟器上端设有平面、且该平面与前颅骨下端的平面平齐，前头部皮肤安装在前颅骨的外侧，后脑勺皮肤安装在后脑勺骨架的外侧，头部总成通过颈部旋转销与颈部总成连接。

18、进一步地，颈部总成包括：橡胶块、颈部接头、颈部钢索、颈部、颈部安装上支架；

19、橡胶块固定在颈部接头上，颈部接头一侧通过颈部旋转销与上颈部力传感器模拟器连接，另一侧与颈部连接；颈部与颈部安装上支架上均设有中心孔，颈部钢索穿过颈部和颈部安装上支架的中心孔与脊柱总成上端连接；颈部安装上支架与脊柱总成上端连接。

20、进一步地，手臂总成包括左手臂和右手臂，左手臂包括：上手臂、上手臂连接件、下手臂、手腕连接件和手；

21、上手臂连接件一端与上手臂连接，另一端与下手臂连接，手腕连接件一端与下手臂连接，另一端与手连接；右手臂与左手臂结构对称、且装配方式一致。

22、进一步地，腿部总成包括左腿和右腿，左腿包括：大腿骨架、大腿皮肤、传感器模拟器、膝盖总成、小腿骨架、小腿皮肤、脚踝、脚；

23、传感器模拟器一端与大腿骨架连接，另一端与膝盖总成连接，大腿皮肤套接在大腿骨架和传感器模拟器的外侧，小腿骨架一端与膝盖总成连接，另一端与脚踝连接，小腿皮肤套接在小腿骨架和脚踝的外侧，脚踝一端设有圆柱杆，脚与脚踝的圆柱杆端连接，脚踝中部设有转动结构；右腿与左腿结构对称、且装配方式一致。

24、进一步地，膝盖总成包括：膝盖皮肤、膝部橡胶垫、膝盖骨架、膝部滑块；

25、膝盖皮肤一端设有圆环槽，膝部橡胶垫和膝盖骨架均安装在圆环槽内，膝盖骨架一端与膝部橡胶垫抵接，另一端与传感器模拟器连接，膝部滑块包括两个、且分别安装在膝盖骨架的两侧，膝盖骨架通过膝部滑块与小腿骨架连接。

26、本实用新型的有益效果是：

27、第一、本实用新型中的技术方案模拟人体结构设置，包括了头部总成、颈部总成、躯干总成、手臂总成和腿部总成，其中躯干总成包括胸部皮肤、脊柱总成、内腔总成、肩部总成、胸骨总成、肋骨总成、腹部和臀部总成，各组成部分模拟人体结构设置，内腔总成中还设置了包括心脏、肺脏、肝脏、肾脏在内的内脏结构，作为碰撞实验中人体替代品能够采集到假人各部位的生物力学响应数据且有确切的安全性，适用性很强，便于进行二次开发，结构精简、易于实现，能够为人体内脏器官受损程度的实验提供更加准确的参考依据。

28、第二、本实用新型中的技术方案在结构上，内脏假人的躯干总成模拟了完整的人体上躯干设置，包括了锁骨、胸骨、内腔总成等部位，与人体胸腔结构类似，其中，肋骨是扫描成年人体肋骨数据简化处理后所得到模型，内腔总成部分包括内腔体和各内脏，这些都是通过扫描成人人体获取数据，在经过简化处理后得到模型，在实验能真实的反应出生物仿生响应性能，比较传统混三系列假人更加能够反映出内脏部位的响应数据。

29、第三、本实用新型中的内腔体上留有各内脏的安装槽，安装槽位置与人体的相应位置保持一致，安装各内脏在相应位置。内腔体上还留有传感器排线槽，利于传感器装配。各内脏上留有贴片式传感器安装槽，用以传感器装配，实验时采用数据分析损伤响应数据，为汽车安全方面的人体内脏安全部分提供参考依据。

30、第四、本实用新型中的技术方案中脊椎总成在结构上有两处齿轮啮齿结构可以在实验过程中调整假人姿态，为实验提供更多的灵活性。脊椎总成以及肩部总成各有两处弹性体，采用的是高性能橡胶材质，能够在碰撞实验中产生轻微摆动，更能反映人体在碰撞时产生的生物力学效应。

31、第五、本实用新型中的技术方案中内脏假人可以通过调节臀部总成股骨的装配关系切换假人的站姿、坐姿，能够适应在不同环境下的撞击等实验。