Ford razvija prvi model otroka za virtualna preizkusna trčenja

“Raziskujemo trende poškodb na terenu. Žal so prometne nezgode najpogostejši vzrok smrti ljudi, starih od štirih do 34 let,” je povedal dr. Stephen Rouhana, višji tehnični vodja za varnost v Fordovem oddelku za raziskovanje in napredni inženiring. “Hočemo bolje razumeti, kako se razlikujejo poškodbe pri mlajših potnikih. Naši zadrževalni sistemi so razviti tako, da pomagajo zmanjšati resne ali celo usodne poškodbe in izkazali so se za zelo učinkovite. A do poškodb pri nezgodah še vedno prihaja. Čim več vemo o človeškem telesu, temeljiteje lahko raziščemo možnosti za izboljšanje naših zadrževalnih sistemov.”

Izdelava digitalnega modela še zdaleč ni preprosta naloga. Za dokončanje dela na Fordovem modelu odraslega človeškega telesa je bilo potrebnih 11 let. Digitalne modele uporabljajo pri raziskavah, ne pri razvoju vozil. Ne nadomeščajo lutk za preizkusna trčenja, s katerimi merijo učinek sil na telo. Namesto tega jih zaradi možnosti boljšega razumevanja mehanizmov poškodb uporabljajo za načrtovanje izboljšanja učinkovitosti zadrževalnih sistemov. Digitalni model je sestavljen iz posameznih delov – možganov, lobanje, vratu, prsnega koša, zgornjih in spodnjih okončin itn. –, za vsak del pa so bile opravljene izčrpne raziskave.

Po pridobivanju tovrstnih podatkov s pomočjo medicinskih skeniranj in anatomskih gradiv raziskovalci del za delom sestavljajo model in pri tem ustvarjajo posamezna področja telesa. Možgani Fordovega digitalnega modela odraslega človeka so bili sestavljeni kot poseben del s podrobno razčlenitvijo na možgansko deblo, sivino in tekočine med plastmi. Posamezne dele nato sestavijo v virtualno človeško telo, ki ga izčrpno preverijo. Končno lahko raziskovalci z uporabo matematičnih in analitskih orodij v povezavi z dosegljivimi podatki o lastnostih človeških tkiv iz medicinske in inženirske literature določijo učinke trčenja – in pritisk zadrževalnega sistema – na telo.

“Izdelava modela človeka je zelo podobna izdelavi modela vozila,” je povedal Rouhana. “Začnete z geometrijo površin za vsak sestavni del in pomožne dele, ki jih vsebuje – v tem primeru gre za geometrijo človeškega telesa in njegovih notranjih organov. Otroško telo se zelo razlikuje od odraslega,” je povedal Rouhana. “Izdelava digitalnega modela otroka nam bo pomagala zasnovati prihodnje sisteme, ki bodo mladim potnikom nudili boljšo zaščito.”

Dr. Rouhana je za svoje raziskovalno delo na področju človeškega odziva na trčenje pred kratkim prejel prestižno priznanje za zasluge (Award of Merit) ameriške Zveze za napredek medicine na področju avtomobilizma (Association for the Advancement of Automotive Medicine, AAAM). To priznanje, najvišje za posameznike na tem področju, je prejel prejšnji mesec v Parizu.

Ford si pri izboljševanju zaščite potnikov v svojih vozilih z običajnimi lutkami za preizkusna trčenja pomaga že zadnjih sedem desetletij. Prva lutka za preizkusna trčenja je luč sveta ugledala leta 1949 po naročilu zračnih sil ZDA. S kodnim imenom Sierra Sam je bila namenjena preizkusu izstrelitvenih sedežev v reaktivcih. Sredi petdesetih let 20. stoletja so v Fordovem oddelku za izdelavo in razvoj v ZDA razvili lastne plastične lutke za trčenja in jih po kratici oddelka poimenovali FERD 1 in FERD II. Elektronski instrumenti so nadomeščali možgane, okostje je bilo iz jekla, deli iz trde plastike so prevzeli vlogo mišic, ‘koža’ pa je bila izdelana iz mehkejše plastike.

Leta 1971 je Ford predstavil prvo standardizirano lutko za avtomobilska preizkusna trčenja na svetu Hybrid I, ki ji je sledila posodobljena lutka Hybrid II. Trenutni model Hybrid III ima hrbtenico iz kovinskih diskov, premičen vrat, jeklen prsni koš, kožo iz vinila, kolena pa so zasnovana tako, da se na trčenje odzivajo enako kot človeška. Ford uporablja tudi posebej razvite lutke za bočna trčenja. Modela WorldSID in EuroSID 2 vsebujeta več kot 220 različnih tipal, ki beležijo poškodbe in sile pri trčenju. Ford pri preizkusnih trčenjih uporablja lutke z merami odraslih in otrok, da zagotovi primernost varnostnih in zadrževalnih sistemov za potnike različnih velikosti in tež.

“Sodobne lutke za preizkusna trčenja so zelo zapletene naprave,” je pojasnil Fordov višji inženir za karoserijo in varnost Jake Head. “Hybrid III stane približno 34.000 evrov, z vsemi instrumenti pa njegova cena zraste čez 50.000 evrov.”



Podjetje je prevzelo vodilno vlogo v svetu virtualnih varnostnih raziskav. Fordovi inženirji v Nemčiji in ZDA so izvedli več kot 12.000 preizkusnih trčenj trenutnega Forda Focusa v virtualnem okolju, da so preverili nove tehnologije za zaščito potnikov v primeru trčenja. Te virtualne simulacije so postale tako učinkovite, da je bilo možno znatno zmanjšati število potrebnih dejanskih preizkusnih trčenj vozila.