THOR假人千万身价的背后和启示

2023-01-06 17:44:54来源：中国汽研汽车指数

从第一具碰撞测试假人Sierra Sam诞生，数十年来，车辆碰撞试验假人在不断的发展和完善。美国很早就意识到了当前广泛使用的Hybrid III假人的不足，因此，上世纪80年代左右，美国高速公路交通安全管理局（NHTSA）就开始推动下一代全新碰撞假人THOR（Test Device for Human Occupant Restraint）的研究。THOR假人是 Hybrid III 假人的后继模型，其弥补了Hybrid-III假人固有的一些缺点，并进行了大量改进，使其生物逼真度更高，可测量的损伤参数也更多。因此，能更好、更真实地反映实际碰撞中人体所受到的伤害。当前，THOR假人是世界上最先进的假人设备，单价近千万人民币。

(相关资料图)

△身价千万的THOR假人

千万身价的背后

01、千万身价背后是超长的研发周期

假人的诞生是国外研究人员基于大量尸体碰撞试验和医学解剖而研发的，且假人经过重新标定后具备重复使用的条件，其研制过程异常复杂。从项目预研到立项开发、试验验证、产品迭代，THOR假人经历了三十多年的光景，以下是THOR假人开发的里程碑事件。1980s早期，NHTSA发起并牵头开展先进碰撞测试假人开发项目；1990年，在NHTSA的资助下，美国密西根大学交通研究所(UMTRI)开发了THOR假人的原型样机TAD-50M(Trauma Assessment Device-50th Male)；1994年，NHTSA决定在前期研究的基础上开发全新的先进碰撞测试假人THOR；2001年，由通用工程与系统分析公司（GESAC）推出了第一版THOR Alpha假人；2005年，GESAC通过对THOR Alpha进行优化改进，推出了第二版THOR-NT假人；2006年，SAE结合北美、欧洲等地区的试验情况，提出改进建议清单；2009年，NHTSA同欧洲小组启动将改进建议清单纳入THOR-NT假人的项目；2011年，首美假人公司在SAE的委托下，将THOR-NT假人更新至THOR-50M版本；2017年，首美更新THOR假人至THOR-50M Standard Build Level A（SBL-A）版本；2018年，假人被更新至THOR-50M SBL-B版，也就是当前主流测评体系与测评机构使用的假人版本。

02、千万身价背后是复杂的材料选型

和加工工艺

假人不仅拥有类真人的外形，同时还有复杂的肋骨、颈椎、脊柱、模拟肌肉甚至内部骨骼和器官，对材料的选择较为苛刻。假人胸部、肩胛骨、骨盆、腿部选用的材料各不相同，零件繁多且制造工艺精良，部件要求精度较高。

Thor 50M假人与 Hybrid III 假人有很多区别。以胸部为例，首先是胸部肋骨钢片的半径从上往下越来越大，不像 Hybrid III所有肋骨几乎都一样大，其次就是胸部肋骨更像真人一样是一种由后往前的倾斜状，这导致假人的每根肋骨都需要不同的模具进行加工，其工艺复杂程度可见一斑。

03、千万身价背后是繁多的传感器

和高精度的测量技术

Thor 50M假人拥有140多个标准数据通道，在扩展模式下，可轻松突破200个数据通道以上。Thor 50M假人具备了加速度传感器、力传感器、力矩传感器、位移传感器，这些传感器分布在假人全身数十甚至上百个部位，在碰撞发生时，传感器能在瞬间采集到人体受到的加速度、角速度、各方向的力、力矩以及身体典型部位运动轨迹等重要信息；Thor 50M假人胸腔传感器中的每根肋骨，都具备采集碰撞时肋骨所受力的运动学响应数据能力。

启示

我国作为世界上最大的汽车消费市场，自主车企、约束系统供应商和国内第三方测评机构使用的碰撞假人依然由欧美公司提供。作为垄断企业，欧美公司研发的假人并不会按照人种来开发，而只针对“欧美人”开发的假人在我国车型的碰撞试验中无法真实反应国人损伤情况。假人的研发需要依靠大量的数据积累，如人体体型尺寸和质量分布的测绘、人体各部位的冲击力学特性的数据收集、人体内部骨骼和软组织器官扫描等，以此来获得人体各部位材料的力学性能数据，之后建立基准模型，并进行假人制作、测试、迭代等工作。我国汽车工业起步较晚，在车辆安全理论、假人相关测试及传感器技术方面的经验和底蕴与国外依然存在一定差距，同时，我们在损伤生物力学与假人机械工程相关的专业人才也相对匮乏。

为进一步提升中国汽车安全技术水平，赋能中国汽车企业安全性能开发，我国应该具备开发具有中国体征和生物力学响应特性的物理碰撞假人及虚拟测试假人能力。期望在社会各方的强力支持下，我国碰撞假人研发能够早日实现突破，提升中国在汽车主被动安全领域标准的话语权。

标签：碰撞测试生物力学

责任编辑：hnmd003