[实用新型]一种头颈响应测量装置

说明书

技术领域

关于头颈保护方面检测，基于机器视觉的视觉测量领域。 

技术背景

头颈响应测量主要是模拟驾驶员佩戴不同型号头盔时头颈部位受力情况和头盔相对头部位移变化原型试验，需要进行测量的数据交错复杂，要求也极其严格，相关的技术人员对头颈响应测量的基本功能做了具体的分析和总结，头颈响应测量的基本功能应该具备有：1、具备多机型通用能力，实现重量、重心设计及佩戴稳定性检测；2、与离心机配套使用，检测在不同过载情况下颈部受力情况，头盔相对头部的转动和位移量；3、检测头盔重量、重心是否满足人的颈部生物动力学、检测头盔佩戴的稳定性；4、采用重量/重心调节方式，调整头盔的重量和重心，满足不同头盔的检测要求；5、完成动态试验环境条件下头盔相对于头部的转动过程的检测。 

针对上述技术难题，国内目前还没有完全相匹配的试验平台，只有在完成相应的产品的工程样机后，在试飞试用的过程中进行考核，这样就大大增加了产品的研制风险，但是技术人员还是做了很多关于头盔受力时的力学对比测试工作，通过头盔在不同受力情况下的受力情况分析，来获得以上测试效果的受力数值；但是传统通过电气方式进行转动和位移量的数据采集，存在很大程度的局限性：需要对被测对象进行安装改造，加装转动和位移量传感器，一方面改变了被测对象的物理特性，不可避免带来测量误差；另外，因为头盔头模之间的空间狭小，安装不仅不便，传感器测试精度也难以保证，且代价昂贵。 

本实用新型的目的就是为了针对上述出现的问题，提供一种全新的非接触 式测试装置，这种装置主要体现在基于机器视觉的视觉测量方面，要求该测试装置全面具备以上问题的解决能力。 

实用新型内容

为了实现上述技术内容，本实用新型的技术方案如下：一种头颈响应测量装置主要由：滚动仓、人体模型、万向头盔、质心检测仪、视觉检测模块、图像采集控制模块等组成； 

所述一种头颈响应测量装置的视觉检测模块由：耐过载、耐冲击相机、耐过载光源、耐过载镜头及其安装支架组成。 

所述一种头颈响应测量装置的总体结构方式为：所述测量装置成滚动仓框状结构，滚动仓为半封闭的防护支架构成，滚动仓内部安装固定有座椅，座椅上坐立式固定有人体模型，人体模型头上佩戴有万向头盔，人体模型正前方横条上安装有视觉检测模块； 

所述一种头颈响应测量装置的万向头盔为符合军用标准安全性和舒适性专用头盔，所述的万向头盔可调节出不同质量、不同重心的头盔； 

所述一种头颈响应测量装置的调节装置由两条垂直连接的弧形导轨组成，弧形导轨的两个侧面呈内凹槽形式，连接在弧形导轨上的滑块通过螺栓连接在弧形导轨的凹槽内，砝码通过螺栓连接在滑块上，调节装置弧形导轨两端安装在万向头盔上； 

所述一种头颈响应测量装置的视觉检测模块结构形式为：所述耐过载、耐冲击相机和耐过载镜头及耐过载光源连接在同一支架平面上，耐过载光源安装在两组耐过载、耐冲击相机中间，安装支架上的装配孔可对耐过载、耐冲击相机支架距离调整； 

所述一种头颈响应测量装置的视觉检测模块的耐过载、耐冲击相机、耐过 载光源以及耐过载镜头分别安装有防护罩； 

所述一种头颈响应测量装置的人体模型头上粘贴有便于视觉检测模块识别的标志点； 

所述一种头颈响应测量装置的滚动仓是整个测量装置的框架构成，滚动仓内安装和固定有待测物品，同时配合离心机，做离心试验； 

所述一种头颈响应测量装置的质心检测仪主要起万向头盔的质心和重心的的检测； 

所述一种头颈响应测量装置的视觉检测模块主要和标志点以及图像采集控制模块配合，来采集万向头盔相对于头部的位移和转动量图像； 

优选的所述一种头颈响应测量装置的万向头盔可以通过滑块移动来调节头盔质心和重心； 

优选的所述一种头颈响应测量装置视觉检测模块的耐过载、耐冲击相机和耐过载光源可以进行进行角度调整； 

本实用新型的有益效果总结如下： 

1、在头盔使用前进行有效的试验和假人的佩戴情况分析，大大提高了头盔在实际使用时的舒适率和安全性； 

2、解决了传统通过电气方式的数据采集，存在的局限性，如需要对被测对象进行安装改造，改变了被测对象物理特性，测量精度难以保证且代价昂贵。采用了全新的视觉测量方式，完全无接触且真实反映测试效果； 

3、试验对象的万向头盔配置有可进行质心和重心的专用调节装置，可根据试验环境的不同，自由调节头盔的质量中心和重心位置。 

附图说明

下面结合附图和实施列对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型的系统整体结构示意图；