[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀] 由于經(jīng)濟(jì)原因,活了30年只捏過一次腳,印象中疼得我差點(diǎn)中途叫停。捏腳的師傅很熱情,每次我疼到扭曲都會告訴我例如“胃、腎”等可能存在問題,要多注意身體,我心中暗暗抱怨,就這力度除了假人誰被捏誰扭曲。讓我不曾想到的是,這年頭假人的“感覺”也是越來越細(xì)致,不光一樣“有心有肺”,“肌肉”也已具備,今天我們來看看豐田用來進(jìn)行碰撞安全測試改進(jìn)版虛擬人體模型“THUMS Version 6”。
◆ THUMS(Total Human Model for Safety)人體模型
豐田THUMS大家聽說的可能比較少,但在眾多碰撞試驗(yàn)中,相信大家對人體模型(俗稱“假人”)都比較了解了,模型通過傳感器感知各部位受到的力度,模擬預(yù)判“肉身”在該狀態(tài)下受傷害的程度。因此,假人結(jié)構(gòu)與人體越是相像,模擬出的數(shù)據(jù)就更加接近真實(shí)。
THMUS通過CT掃描數(shù)據(jù)形成與人體完全一致的形態(tài),同時參考醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)研究結(jié)果對各個部位精細(xì)化,升級模型的仿真程度,分析其在不同碰撞試驗(yàn)中,人體更為具體的受傷情況和原因,為研發(fā)人員精準(zhǔn)的定位問題所在。
THUMS研發(fā)歷程 | |||||
時間(年) | 發(fā)布主題 | 內(nèi)容 | |||
1997 | 聯(lián)合株式會社豐田中央研究所開始著手研發(fā) | ||||
2000 | THUMS Version 1發(fā)布 | 骨骼模型化 | |||
2005 | THUMS Version 2發(fā)布 | 面部骨骼精確模型化 | |||
2008 | THUMS Version 3發(fā)布 | 顱內(nèi)構(gòu)造精確模型化 | |||
2010 | THUMS Version 4發(fā)布 | 臟器精確模型化 | |||
2011 | Version 4追加多種體格模型 | 高個男性及小個女性 | |||
2015 | THUMS Version 5發(fā)布 | 全身肌肉模型化 | |||
2016 | Version 4追加兒童模型 | 3歲/6歲/10歲兒童 | |||
2019 | THUMS Version 6發(fā)布 | 本次發(fā)布內(nèi)容 |
THUMS的嚴(yán)謹(jǐn)程度能到什么地步呢?在THUMS Version 4的臟器精確模型化的升級中,除了會參考CT掃描數(shù)據(jù),還會參考醫(yī)學(xué)的人體切片,切片的厚度以微米計算,甚至還是多個樣本,涉及不同身材、年齡、性別。也因此,THUMS覆蓋了多種人體模型,例如2011年追加了高個男性以及小個女性,在2016年追加了3歲/6歲/10歲的兒童,以此獲取不同乘客的擬態(tài)數(shù)據(jù)分析。
早在前幾年THUMS就已經(jīng)能夠做到類似試驗(yàn)分析,就在今年(2019年)的2月8日,豐田與豐田中央研究所推出了“THUMS Version 6”,新款的仿真模型又有什么升級呢?THUMS Version 6由Version 4(臟器精確模型化)與Version 5(全身肌肉模型化)集合而成。在以往,模擬規(guī)避碰撞到碰撞發(fā)生期間的乘員行為以及進(jìn)行傷害分析時,首先使用可模擬乘員姿勢變化的THUMS Version 5分析碰撞前的肌肉狀態(tài),之后再切換為可精確分析碰撞時骨骼與內(nèi)臟損傷狀態(tài)的THUMS Version 4。
我們來想想下這個過程,駕駛員在受到撞擊時其實(shí)并不是常規(guī)的駕駛姿態(tài),由于事故慣性必然發(fā)生了姿態(tài)變化,THUMS Version 5由于具備肌肉模型化,可以模擬出受慣性影響人在撞擊前的瞬間真實(shí)姿態(tài),然后再將Version 4固定成該姿態(tài)去精確分析碰撞傷害,過程較為繁瑣。本次開發(fā)的THUMS Version 6可同時高度精確解析碰撞前乘員姿勢變化以及碰撞時產(chǎn)生的傷害,無需再進(jìn)行THUMS的更換,數(shù)據(jù)會更加接近真實(shí)狀態(tài),也能夠?qū)崿F(xiàn)工作效率的提升。
◆ 豐田碰撞實(shí)驗(yàn)室的其它模型
THUMS模型是豐田研究院的試驗(yàn)設(shè)備,以往我們對該研究院也進(jìn)行過走訪式的介紹,走訪中我們也看到了其它的人體模型,讓我們從細(xì)節(jié)處看看它們的構(gòu)造。
★ 編輯點(diǎn)評:
無論是豐田THUMS還是其它人體模型,其意義在于不用我們付出健康甚至是生命的代價去反思、尋找問題,而THUMS Version 6的推出,會讓試驗(yàn)更為精準(zhǔn),也有助于提高效率。對于行業(yè)來說,倘若能讓假人的擬真程度整體提升,行業(yè)的測試標(biāo)準(zhǔn)也會越來越高,從而迫使廠商在車輛、行人保護(hù)中增加研發(fā)、提升水平,作為消費(fèi)者這是我們喜聞樂見的一件事。此外,對于豐田研究院來說人體模型也可能只是通往未來的一個過渡,理想狀態(tài)或許是通過軟件的全態(tài)模擬去分析碰撞,從而實(shí)現(xiàn)成本更低、效率更高的試驗(yàn)過程,但在此之前需要有大量數(shù)據(jù)作為支撐,THUMS可能就是獲取大數(shù)據(jù)的一部分。(文/圖 汽車之家 王鶴璇)
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