可靠,精准的检测

作者:Von Jürgen Gproncy 发布时间:2013-11-11

凡是涉及到人身安全的地方,机械装置都能提供进一步的安全保障。大众公司在汽车座椅中利用机器人间距检测系统进行安全性检测并通过了安全认证,充分保证了车内乘员的安全。

德国的法律法规对汽车座椅的安全做出了明确的规定,并要求OEM出具其座椅的安全证明。其中国际公认的一项安全指标就是乘员头部与座椅头枕之间的距离。研究证明:乘员后脑与头枕之间的间距越小,车辆碰撞时乘员颈椎受到的损伤就越小。因此,从2008年9月开始美国的第FMVSS 202a号汽车安全法规对汽车前排座椅的头枕做出了新的安全规定:对头枕的安全指标进行验证。所采用的检验认证方法是利用假人的头部进行检测,即利用所谓的HRMD假人进行人工试验,并要求在规定的后脑 -头枕间距(55mm)时的检测值不得超过规定的数据。

在进行这些检测时,使用的一直是按照国际汽车工程师协会SAE J826标准中设计的三维模拟假人。在检测后脑与头枕的间距时,假人头部与头枕之间的距离可以增大。这里定义的后脑-头枕间距指的是头枕至车内乘员头部后方50%区域之间的距离,也就是50%的后脑勺与头枕之间的距离。

Messrobotic间距检测系统与人工检测相比优势巨大

自动化的、可重复再现的准确检测

Marburg市Robotic机器人公司在检测假人的基础上,研发出了一套利用机器人实现自动化的、可重复再现的后脑-头部间距检测系统——Messrobotic。这一后脑-头枕间距检测方法可以替代原来的SAE假人人工检测。这一新型自动化检测设备由手臂安装了三维力传感器和转矩检测仪的工业机器人和检测假人组成。机器人将检测假人放置到座椅上,不但省去了实验人员放置检测假人的体力劳动,而且可以更快、更准确地放置到规定的位置,避免了因人工放置检测假人时位置变化带来的不准确性。

检测假人头部与头枕之间距离的检测由间距探测传感器来检查;利用位置传感器来探测轮廓角。第二个机器人对座椅靠背的角度进行检测,必要时调整靠背的角度。为了保证汽车的座椅符合标准的规定,Robotic机器人公司还在这一系统中配备了辅助传感器,这样,实验人员就可以准确地知道检测假人安置在座椅的什么位置上、是否到位。最重要的是,实验人员可以通过这些辅助传感器知道检测假人与理论位置的实际偏差,从而可以快速、准确地做出调整。

沿6个坐标方向采集力的数据

这一后脑-头枕间距检测系统的核心是沿3个移动坐标轴和3个旋转坐标轴方向单独采集力和转矩的六坐标检测传感器系统。基于机器人灵活的空间活动性能和新软件的实时调节功能,使得这一检测系统有着很高的可重复再现能力、检测精度和对检测假人快捷、灵活的定位。例如在不同型号的座椅上使用检测假人进行间距检测,检测开始时,实验人员首先人工把座椅安装、固定在检测系统的固定底座上。当需要对座椅进行调整时,检测系统会通过明确提示指导实验人员一步步地满足检测标准的规定和要求;检测工作都是由机器人自动完成。机器人把检测假人放置到座椅上;不让检测假人受到任何外力的作用;并使座椅上的检测假人达到标准规定的重量。

Robotic机器人公司还专门研发设计了利用机器人施加到检测假人的力和力矩的调整、设置软件。标准规定的乘员作用在座椅上的力、检测假人坐入座椅中的运动,都可以利用250 Hartz检测仪准确地测定、分析出来。在检测位置,机器人利用检测探针检测所有的必要数据:后脑-探针间距的X轴(车辆纵向)和Z轴(高度)数据,躯干、后背和座椅靠背角度。传感器能够自动地采集检测数据,因此也避免了人工检测时常见的检测误差和检测错误。

经过对检测值的分析、计算和评判之后,机器人系统会将得出的结果与标准规定的理论极限值进行对比并得出“合格”或者“不合格”的结论;并打出一个检测结果的标签粘贴在被测座椅上。所有检测数据都保存起来,供进一步的检验文件、检验记录使用。

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