[发明专利]组合镜碰撞及可靠性综合试验平台

权利要求书

1.一种组合镜碰撞及可靠性综合试验平台，其特征在于，包括：综合试验台，集成组合镜收放机构、操作手柄模拟机构及头部碰撞模拟装置，所述收放机构将组合镜摆动转化为驱动模块的连续转动，能够记录收放次数及收放过程的力学变化，并且真实模拟驾驶员碰撞过程，记录整个过程的运动学及动力学参数，为下一步可靠性、伤害程度及系统人机工程学研究奠定实验基础；

液压系统，驱动头部模型以一定的速度及加速度与组合镜发生碰撞，驱动加速度及末端碰撞速度可控可调；

测控系统实时控制试验平台，整个试验过程可观可测可控可调，真实模拟驾驶员的相应动作，并采集试验平台的运动学及力学参数，而且实时采集视频信息，实时分析，控制系统具有高度人性化、集成化等诸多优点。

2.根据权利要求1所述的组合镜碰撞及可靠性综合试验平台，其特征在于，综合试验台，包括：试验台底座，提供安装及支撑平台，并具有减振功能；组合镜收放模拟机构，真实模拟被测组合镜的收放过程，并记录收放次数及收放过程的力学变化；操作手柄模拟机构，真实模拟手指的操作过程，实时检测并记录手指力的变化过程；头部模型，符合标准人体模型的标准，头部模型质心处安装三轴加速度传感器，额头处设计有三轴力传感器，实时检测并记录整个运动过程及碰撞过程的运动学及动力学参数，并合算出锁紧力大小及对飞行员的伤害程度；移动机构，实现头部模型的空间位置的移动，真实模拟飞行员与组合镜的相对位置；假人推动机构，与液压系统相连接，驱动头部模型以一定的速度及加速度与组合镜发生碰撞；缓冲机构，吸收碰撞后假人的残余能量，减小对整个平台的冲击。

3.根据权利要求1、2所述的组合镜碰撞及可靠性综合试验平台，其特征在于，收放模拟机构，包括：被试组合镜、收放机构、支撑机构、位置调整机构及驱动单元，侧壁支撑架底部设计有止口，方便与侧壁安装定位；被测组合镜通过固定支架固定在安装平台上，组合镜与固定支架设计有腰形孔，组合镜相对于安装平台可前后移动，方便收放试验结束后组合镜移出至安全位置或者移至其它试验位置。

4.根据权利要求1、2所述的组合镜碰撞及可靠性综合试验平台，其特征在于，收放机构安装平台上部设计有丝杠，调整丝杠，改变组合镜与头部模型的相对高度；丝杠具有自锁功能，方便组合镜高度的调整并使其在调定高度可靠锁定；安装接口设计有腰形孔，实现组合镜的前后移动；所述假人模拟装置安装在安装轨道上，安装轨道设计有T型槽，并通过T形螺栓固定，松开T形螺栓，移动假人装置远离或接近组合镜，确定试验位置后固定。

5.根据权利要求1、2所述的组合镜碰撞及可靠性综合试验平台，其特征在于，假人驱动机构，包括：驱动杆、摆杆、滚轮、耳座等，液压缸通过驱动机构驱动躯干转动；所述驱动机构所有杆长均经过优化得到，最大限度地延长对假人躯干的作用时间，从而增加液压缸通过驱动机构对假人躯干的加速时间及加速行程，使得加速过程更为平缓，从而避免了冲击现象的发生；优选地，驱动杆前端设计有滚轮，所述滚轮采用聚四氟乙烯材料，避免了驱动杆与躯干直接接触的滑动摩擦力，并起到一定的缓冲作用。

6.根据权利要求1、2所述的组合镜碰撞及可靠性综合试验平台，其特征在于，缓冲机构，包括缓冲气垫、缓冲海绵等，优化缓冲气垫大小及气垫内气体质量，使得碰撞发生之后，躯干便与气垫接触，进行缓慢减速，直至整个头部模型与气垫完全接触，防止碰撞之后头部模型直接撞击在气垫上产生巨大反作用力，对皮肤、躯干及头部模型内的传感器造成损害；缓冲海绵采用较大刚度海绵垫与较小刚度海绵垫上下层交替配置的方式，优化两种海绵的层数，使得缓冲海绵整体具备合适的刚度特性，既能够吸收碰撞后假人的残余能量，又能够使得整个过程平缓进行，而且防止缓冲机构推动假人反弹对整个系统造成危害。

7.根据权利要求1所述的组合镜碰撞及可靠性综合试验平台，其特征在于，所述液压系统采用组合蓄能器的方式，瞬间大流量液压油主要由大蓄能器提供，小蓄能器一方面减小大蓄能器瞬间释放流量的冲击，另一方面，当大蓄能器压力流量降低时，对其进行补充，保证系统工作压力恒定；系统的工作压力通过比例调压阀来设定，系统设计有压力传感器，实时检测系统压力。

8.根据权利要求1所述的组合镜碰撞及可靠性综合试验平台，其特征在于，该试验平台还包括测控计算机，其通过D/A接口电路实时采集试验过程中的运动学参数及力学参数，并实时记录实时分析；通过A/D接口电路实时控制电机及液压驱动系统，电机转速及液压系统的工作压力，设定从而实现对加压系统的实时控制；控制系统设计有声光报警及故障提示窗口，界面设计符合人机工程学的要求；测控系统通过采集卡实时采集图像信息，并对数据进行分析、监控、管理、显示，为下一步的理论分析奠定实验基础。