一种用于非致命动能武器测试的假人结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于非致命动能武器测试的假人结构，包括假人体和传感器组，所述传感器组包括：颈部6轴力传感器、颈部2轴姿态传感器、上胸部3轴和6轴力传感器、下胸部3轴和6轴力传感器、胸部位移传感器、胸部3轴加速度传感器、腰部3轴加速度传感器、腰部3轴力传感器、胸部压敏纸或胸部X向压力矩阵。本实用新型专利技术的假人传感器布局合理，测量结果精确，测量结果全面；将非致命动能武器伤害定性的测量提升为定量的测量，第一次将假人应用于非致命动能武器冲击测试领域。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及假人，具体涉及一种用于非致命动能武器测试的假人结构。
技术介绍
非致命动能武器是一类依靠弹体的飞行动能对肌体的钝性撞击，使目标产生足够的疼痛感，从而失去抵抗能力或行动受到抑制的一种非致命武器，非致命动能武器是各国警宪部队使用最早的非致命武器之一。其研发和使用受到各国的重视。而现有的非致命动能武器包括橡胶弹、塑料弹、海绵弹、布袋弹、钢珠弹、恒量动能打击武器(非致命7000)等，这些武器在处置突发事件中发挥了重要的作用，但是相对其他非致命弹药而言，非致命动能弹药由于具有较高的动能、较小的横截面积(比动能较大)，仍然会对人体造成严重损伤甚至死亡，比如2012年，就发生了韩国海警用橡胶弹打死无辜中国渔民的事件，这违背了非致命动能武器“使人员失能而不致死”的设计理念和使用初衷，这类事件的出现在某种程度上限制了非致命动能武器的使用和发展。究其原因，是在非致命动能损伤标准的制定和把握上出现了问题。首先，目前各国在非致命动能武器的标准制定上沿用了致命性武器的性能测试方法，如对如何评定弹丸的杀伤能力采用以下标准：(1)动能标准。认为当弹丸的动能达到一定界限时，就能对人员有效地杀伤，否则就不能。(2)比动能标准。认为弹丸对人员的杀伤能力，不仅决定于它的动能，还与其横截面积有关。为获得两种评价标准的数据，通常采用的方法是：用动能弹贯穿一定厚度的金属板、木板、肥皂、明胶等物体，以此来获得数据，如以贯穿25mm的松木板作为杀伤判据。但是，致命性弹丸的致伤机理和非致命性弹丸的作用原理也不尽相同，致命性弹丸的杀伤作用主要是通过金属弹丸对肌体的高速贯穿或深层侵彻来实现的，而非致命性弹丸的抑制作用主要是通过柔性弹丸对肌体的钝性撞击或低侵彻来实现的。所以，沿用致命性动能武器的测试标准来衡量非致命动能武器的损伤效果，在衡量要素上就存在不完整性。再者，现有的标准存在不统一性：比如动能标准，法国定为39J；德国和美国定为78J；我国沿用前苏联的规定：98J。而且，此标准无性别、年龄、健康状况等差异。第三，目前根据我国1989年颁布的军用标准规定，将动能弹对人体的损伤分为六个等级，即无损伤、轻微损伤、轻度损伤、中度损伤、重度损伤、极重度损伤。其中无损伤最重使人表皮充血；轻微损伤最严重为表皮挫伤；轻度损伤最严重使人肌肉层浅层出血；中度损伤最严重使人穿透皮下层，肌肉出血，但无生命危险；重度和极重度损伤会使人残废或者有生命危险。而这都只是定性地描述。因此，有必要采用科学合理的方法研究非致命动能标准，使其永久性或致命性损伤降到最低限度，确保其使用的“非致命性”。目前，国外在非致命武器动能标准上做了大量的研究，主要途径有三个方面：第一是人体活体实验，该方法最能反映真实损伤风险，但受人道、伦理和法律问题的限制很少采用；第二是尸体和动物实验，该方法能够提供基本的生物力学数据和生理数据基础，但是，尸体实验同样存在样本获取困难、重复性差及法律与伦理问题，动物实验受到动物保护主义的强烈反对；第三是基于模型的仿真计算，随着计算机技术、传感器技术、信息技术等技术的发展，利用数值仿真方法逐渐成为非致命武器标准研究的主流，但是如何搭建合理的非致命动能测试系统，使其测试结果更加逼真地靠近活体实验，成为这一领域亟待解决的热点和难点问题。HybridⅢ假人和真人高度逼近，HybridⅢ型假人是一系列假人家族中的一员，还包括不满1岁的婴儿、3岁的幼儿、13岁的儿童、老人甚至孕妇等各类假人。在汽车领域，不论是在美、英、德、法、日等发达国家，还是发展中国家，用HybridⅢ假人仿真真人受到的动能冲击以得到国际上的认可，国际上基于HybridⅢ假人的评价标准有AIS标准，将损伤分为10个等级，确定了用HybridⅢ假人进行仿真实验的可行性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于非致命动能武器测试的HybridⅢ假人结构，将目前主要用于汽车测试领域的假人，应用于非致命动能武器测试。本技术采用的技术方案是：一种用于非致命动能武器测试的假人结构，包括假人体和传感器组，所述传感器组包括：颈部6轴力传感器：用于获取动能冲击时假人颈部6个自由度方向的力学数据；设置在假人颈部；颈部2轴姿态传感器：用于获取动能冲击时假人颈部姿态数据；设置在假人颈部；上胸部3轴和6轴力传感器：用于获取动能冲击时假人上胸部力学数据；设置在假人上胸部；下胸部3轴和6轴力传感器：用于获取动能冲击时假人下胸部力学数据；设置在假人下胸部；胸部位移传感器：用于获取动能冲击时假人胸部压缩位移数据；设置在假人胸部；胸部3轴加速度传感器：用于获取动能冲击时假人胸部加速度数据；设置在假人胸部；腰部3轴加速度传感器：用于获取动能冲击时假人腰椎部加速度数据；设置在假人腰部；腰部3轴力传感器用于获取动能冲击时假人腰椎部力学数据；设置在假人腰部；胸部压敏纸或胸部X向压力矩阵或压电薄膜：用于获取动能冲击时假人胸部压力数据；设置在假人胸部；上肢部6轴力传感器：用于获取动能冲击时假人上肢部力学数据；设置在假人上肢；大腿部3轴和6轴力传感器：用于获取动能冲击时假人大腿部力学数据；设置在假人大腿部；大腿部载荷传感器：用于获取动能冲击时假人大腿部承受压力载荷力学数据；设置在假人大腿部；膝关节叉载荷传感器：用于获取动能冲击时假人膝关节部承受压力载荷力学数据；设置在假人膝关节；小腿上下部4轴力传感器：用于获取动能冲击时假人小腿部力学数据；设置在假人小腿部；下肢部速度传感器：用于获取真人在受到动能冲击时的速度数据，判断其移动反应情况，选用线速度或角速度传感器；设置在假人下肢。进一步地，所述的传感器将采集的数据传输到假人数据采集单元。更进一步地，所述假人体为站立的假人体。更进一步地，所述6轴力传感器为用以分别测试轴力和弯力的6轴力传感器。更进一步地，所述3轴加速度传感器为测量范围200G至2000G的3轴加速度传感器。本技术的优点：本技术的假人传感器布局合理，测量结果精确，测量结果全面；将非致命动能武器伤害定性的测量提升为定量的测量，第一次将假人应用于非致命动能武器冲击测试领域。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1是本技术实施例的假人侧面结构示意图；图2是本技术实施例的假人正面结构示意图。附图标记：1为颈部6轴力传感器、2为颈部2轴姿态传感器、3为上胸部6轴力传感器、4为上胸部3轴力传感器、5为下胸部6轴力传感器、6为下胸部3轴力传感器、7为大腿部3轴力传感器、8为大腿部载荷传感器、9为大腿部6轴力传感、10为下肢部速度传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于非致命动能武器测试的假人结构，其特征在于，包括假人体和传感器组，所述传感器组包括：颈部6轴力传感器：用于获取动能冲击时假人颈部6个自由度方向的力学数据；设置在假人颈部；颈部2轴姿态传感器：用于获取动能冲击时假人颈部姿态数据；设置在假人颈部；上胸部3轴和6轴力传感器：用于获取动能冲击时假人上胸部力学数据；设置在假人上胸部；下胸部3轴和6轴力传感器：用于获取动能冲击时假人下胸部力学数据；设置在假人下胸部；胸部位移传感器：用于获取动能冲击时假人胸部压缩位移数据；设置在假人胸部；胸部3轴加速度传感器：用于获取动能冲击时假人胸部加速度数据；设置在假人胸部；腰部3轴加速度传感器：用于获取动能冲击时假人腰椎部加速度数据；设置在假人腰部；腰部3轴力传感器用于获取动能冲击时假人腰椎部力学数据；设置在假人腰部；胸部压敏纸或胸部X向压力矩阵或压电薄膜：用于获取动能冲击时假人胸部压力数据；设置在假人胸部；上肢部6轴力传感器：用于获取动能冲击时假人上肢部力学数据；设置在假人上肢；大腿部3轴和6轴力传感器：用于获取动能冲击时假人大腿部力学数 据；设置在假人大腿部；大腿部载荷传感器：用于获取动能冲击时假人大腿部承受压力载荷力学数据；设置在假人大腿部；膝关节叉载荷传感器：用于获取动能冲击时假人膝关节部承受压力载荷力学数据；设置在假人膝关节；小腿上下部4轴力传感器：用于获取动能冲击时假人小腿部力学数据；设置在假人小腿部；下肢部速度传感器：用于获取真人在受到动能冲击时的速度数据，判断其移动反应情况，选用线速度或角速度传感器；设置在假人下肢。...

【技术特征摘要】
1.一种用于非致命动能武器测试的假人结构，其特征在于，包括假人体和传感器组，所述传感器组包括：
颈部6轴力传感器：用于获取动能冲击时假人颈部6个自由度方向的力学数据；设置在假人颈部；
颈部2轴姿态传感器：用于获取动能冲击时假人颈部姿态数据；设置在假人颈部；
上胸部3轴和6轴力传感器：用于获取动能冲击时假人上胸部力学数据；设置在假人上胸部；
下胸部3轴和6轴力传感器：用于获取动能冲击时假人下胸部力学数据；设置在假人下胸部；
胸部位移传感器：用于获取动能冲击时假人胸部压缩位移数据；设置在假人胸部；
胸部3轴加速度传感器：用于获取动能冲击时假人胸部加速度数据；设置在假人胸部；
腰部3轴加速度传感器：用于获取动能冲击时假人腰椎部加速度数据；设置在假人腰部；
腰部3轴力传感器用于获取动能冲击时假人腰椎部力学数据；设置在假人腰部；
胸部压敏纸或胸部X向压力矩阵或压电薄膜：用于获取动能冲击时假人胸部压力数据；设置在假人胸部；
上肢部6轴力传感器：用于获取动能冲击时假人上肢部力学数据；设置在假人上肢；
大腿部3轴和6轴力传感器：用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄弘炜，赵法栋，祁伟，庄维伟，刘鑫，程馨莹，
申请(专利权)人：中国人民武装警察部队工程大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61