學(xué)隔振平臺(tái)10、安裝平臺(tái)11及隔振墊8等組成，用于承載相應(yīng)裝置的自重及試驗(yàn)過(guò)程中的各類(lèi)試驗(yàn)載荷，光學(xué)隔振平臺(tái)10底部設(shè)計(jì)有隔振墊8并通過(guò)地腳螺栓固定在實(shí)驗(yàn)室地基上，地基四周設(shè)置隔振溝，最大限度地降低振動(dòng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾以及試驗(yàn)過(guò)程產(chǎn)生振動(dòng)對(duì)周?chē)囼?yàn)設(shè)備的影響；優(yōu)選地，在光學(xué)隔振平臺(tái)10上部設(shè)計(jì)有安裝平臺(tái)11，安裝平臺(tái)11上開(kāi)有T型槽，以便于模擬機(jī)構(gòu)的安裝、位置調(diào)試、固定。
[0045]收放模擬機(jī)構(gòu)，包括:被試組合鏡28、收放機(jī)構(gòu)、支撐機(jī)構(gòu)18、位置調(diào)整機(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)單元，所述支撐機(jī)構(gòu)包括側(cè)壁支撐架18及安裝平臺(tái)17，為組合鏡28提供支撐及安裝接口，優(yōu)選地，側(cè)壁支撐架18底部設(shè)計(jì)有止口，方便與側(cè)壁16安裝定位；所述側(cè)壁16是組合鏡收放模擬機(jī)構(gòu)與試驗(yàn)臺(tái)底座間的過(guò)渡件，用于安裝和承載相關(guān)部件，優(yōu)選地，試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁16設(shè)計(jì)有腰形孔，方便位置調(diào)整及安裝固定。
[0046]作為優(yōu)選，被測(cè)組合鏡28通過(guò)固定支架14固定在安裝平臺(tái)17上，組合鏡28與固定支架14設(shè)計(jì)有腰形孔，組合鏡28相對(duì)于安裝平臺(tái)17可前后移動(dòng)，方便收放試驗(yàn)結(jié)束后組合鏡移出至安全位置或者移至其它試驗(yàn)位置；固定支架14設(shè)計(jì)有定位銷(xiāo)，保證收放臂旋軸與組合鏡回轉(zhuǎn)軸的同軸度；通過(guò)組合鏡28上的搖臂機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)收放臂與支座間相對(duì)擺動(dòng)，來(lái)真實(shí)模擬飛行員手指撥動(dòng)組合鏡的收放過(guò)程。
[0047]作為優(yōu)選，收放機(jī)構(gòu)為一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，將組合鏡28定角度的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲柄39的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即曲柄39旋轉(zhuǎn)一個(gè)周期，組合鏡完成一個(gè)擺動(dòng)周期；連桿37與曲柄39、連桿37與搖臂42間均通過(guò)鉸銷(xiāo)連接，連桿37兩端鉸銷(xiāo)軸孔內(nèi)設(shè)計(jì)有自潤(rùn)滑軸承38。
[0048]所述搖臂驅(qū)動(dòng)組合鏡擺動(dòng)，優(yōu)選地?fù)u臂是由搖臂本體、搖臂手指等組成的一個(gè)組件，搖臂手指上裝有力傳感器50，可實(shí)時(shí)檢測(cè)收放臂收放過(guò)程中的操縱力，手指位置可通過(guò)安裝在搖臂本體上的定位螺釘65微調(diào)，以保證搖臂42軸線(xiàn)與組合鏡28軸線(xiàn)重合及力傳感器可靠接觸；所述力傳感器50與組合鏡28之間設(shè)計(jì)有過(guò)渡件63，通過(guò)過(guò)渡件63上的滾輪43來(lái)消除側(cè)向力；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，電機(jī)軸28與曲柄39相連接，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力，并且電機(jī)28轉(zhuǎn)速可控可調(diào)。
[0049]頭部模型及移動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括:頭部模型(52、53、56、57)、假人軀干19、假人位置調(diào)整機(jī)構(gòu)等；作為優(yōu)選，頭部模型(52、53、56、57)根據(jù)真人頭部結(jié)構(gòu)、形狀及質(zhì)量用復(fù)合材料制作而成，皮膚56的材質(zhì)、柔軟度、厚度、形狀都和真人很相近，在碰撞試驗(yàn)中能夠真實(shí)模擬飛行員頭部撞擊效果；頭部模型質(zhì)心處安裝三軸加速度傳感器60，額頭處設(shè)計(jì)有三軸力傳感器55，實(shí)時(shí)檢測(cè)并記錄整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程及碰撞過(guò)程的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)參數(shù)，并合算出鎖緊力大小及對(duì)飛行員的傷害程度。
[0050]作為優(yōu)選，假人軀干19及頸部12等根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)人體模型的標(biāo)準(zhǔn)配種得到，頸部采用符合材料制成，真實(shí)模擬人體頸部的剛度強(qiáng)度；假人軀干19轉(zhuǎn)軸處設(shè)計(jì)有編碼器33，實(shí)時(shí)記錄軀干19旋轉(zhuǎn)角度。
[0051]作為優(yōu)選，收放機(jī)構(gòu)安裝平臺(tái)上部設(shè)計(jì)有絲杠26，調(diào)整絲杠26，改變組合鏡28與頭部模型57的相對(duì)高度；優(yōu)選地，絲杠26采用具有自鎖功能的TM33螺紋，方便組合鏡28高度的調(diào)整并使其在調(diào)定高度可靠鎖定；安裝接口設(shè)計(jì)有腰形孔，實(shí)現(xiàn)組合鏡28的前后移動(dòng)；所述假人模擬裝置安裝在安裝軌道35上，安裝軌道35設(shè)計(jì)有T型槽，并通過(guò)T形螺栓固定，松開(kāi)T形螺栓，移動(dòng)假人裝置遠(yuǎn)離或接近組合鏡28，確定試驗(yàn)位置后固定。
[0052]假人驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括:驅(qū)動(dòng)桿20、擺桿21、滾輪29、耳座等，液壓缸24通過(guò)活塞桿過(guò)渡頭22與驅(qū)動(dòng)桿20相連接，通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)軀干19轉(zhuǎn)動(dòng)；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所有桿長(zhǎng)均經(jīng)過(guò)優(yōu)化得到，最大限度地延長(zhǎng)對(duì)假人軀干19的作用時(shí)間，從而增加液壓缸24通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)假人軀干19的加速時(shí)間及加速行程，并且隨著驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)桿每增加相同的速度，軀干相應(yīng)的速度增加不斷增大，即當(dāng)頭部模型速度達(dá)到12m/s時(shí)，與液壓缸直接驅(qū)動(dòng)軀干轉(zhuǎn)動(dòng)相比，采用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)對(duì)液壓缸的速度及加速度的性能要求大大降低，使得加速過(guò)程更為平緩，從而避免了沖擊現(xiàn)象的發(fā)生；優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)桿20前端設(shè)計(jì)有滾輪29，所述滾輪29采用聚四氟乙烯材料，避免了驅(qū)動(dòng)桿20與軀干19直接接觸的滑動(dòng)摩擦力，并起到一定的緩沖作用。
[0053]緩沖機(jī)構(gòu)，包括緩沖氣墊34、緩沖海綿9等，優(yōu)化緩沖氣墊34大小及氣墊34內(nèi)氣體質(zhì)量，使得碰撞發(fā)生之后，軀干19便與氣墊34接觸，進(jìn)行緩慢減速，直至整個(gè)頭部模型57與氣墊34完全接觸，防止碰撞之后頭部模型直接撞擊在氣墊上產(chǎn)生巨大反作用力，對(duì)皮膚、軀干及頭部模型內(nèi)的傳感器造成損害；緩沖海綿9采用較大剛度海綿墊與較小剛度海綿墊上下層交替配置的方式，優(yōu)化兩種海綿的層數(shù)，使得緩沖海綿9整體具備合適的剛度特性，既能夠吸收碰撞后假人的殘余能量，又能夠使得整個(gè)過(guò)程平緩進(jìn)行，而且防止緩沖機(jī)構(gòu)推動(dòng)假人反彈對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成危害。
[0054]所述液壓系統(tǒng)采取了小排量油泵82和大容量蓄能器77的設(shè)計(jì)方案，即降低成本、減小液壓站工作噪音，又保證試驗(yàn)時(shí)瞬間釋放出的大流量液壓油滿(mǎn)足試驗(yàn)的速度要求；作為優(yōu)選，液壓系統(tǒng)采用組合蓄能器的方式，瞬間大流量液壓油主要由大蓄能器77提供，小蓄能器80 —方面減小大蓄能器瞬間釋放流量的沖擊，另一方面，當(dāng)大蓄能器77壓力流量降低時(shí)，對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充，保證系統(tǒng)工作壓力恒定；系統(tǒng)的工作壓力通過(guò)比例調(diào)壓閥71來(lái)設(shè)定，系統(tǒng)設(shè)計(jì)有壓力傳感器75，實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)壓力。
[0055]該試驗(yàn)平臺(tái)還包括測(cè)控計(jì)算機(jī)，其通過(guò)D/A接口電路實(shí)時(shí)采集試驗(yàn)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)及力學(xué)參數(shù)，并實(shí)時(shí)記錄實(shí)時(shí)分析；通過(guò)A/D接口電路實(shí)時(shí)控制電機(jī)及液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速及液壓系統(tǒng)的工作壓力，設(shè)定從而實(shí)現(xiàn)對(duì)加壓系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制；控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有聲光報(bào)警及故障提示窗口，界面設(shè)計(jì)符合人機(jī)工程學(xué)的要求；測(cè)控系統(tǒng)通過(guò)采集卡實(shí)時(shí)采集圖像信息，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、監(jiān)控、管理、顯示，為下一步的理論分析奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
[0056]組合鏡碰撞及可靠性綜合試驗(yàn)平臺(tái)的一個(gè)示例性實(shí)施方式的工作方式如下，也可以其它方式工作。
[0057]如附圖所示，在進(jìn)行組合鏡收放可靠性實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將組合鏡28移至靠近搖臂42處(遠(yuǎn)離假人的位置)，給組合鏡28收放讓開(kāi)足夠空間；調(diào)整絲杠26，使得組合鏡28在豎直方向移動(dòng)，使組合鏡28與曲柄39處在最佳相對(duì)位置，從而使搖臂42擺角滿(mǎn)足試驗(yàn)要求；調(diào)整搖臂42手指力傳感器處的調(diào)整螺釘65，使得兩側(cè)手指力傳感器50通過(guò)過(guò)渡件63與搖臂42接觸良好，并且通過(guò)兩側(cè)的調(diào)整，使得組合鏡28軸線(xiàn)與搖臂42軸線(xiàn)重合；檢查實(shí)驗(yàn)裝置各固定螺釘、螺栓緊固可靠，各運(yùn)動(dòng)件無(wú)卡阻；接通電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元電源、啟動(dòng)試驗(yàn)裝置；通過(guò)接近開(kāi)關(guān)45記錄組合鏡的擺動(dòng)次數(shù)；通過(guò)力傳感器記錄組合鏡收放擺動(dòng)過(guò)程中的操作力。系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)組合鏡收放臂轉(zhuǎn)軸失效時(shí)組合鏡的擺動(dòng)次數(shù)，根據(jù)力傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)，擬合出組合鏡操作力與其擺角間關(guān)系曲線(xiàn)，操作人員根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)判收放臂的可靠性及研宄組合鏡操作力的變化規(guī)律。
[0058]在進(jìn)行操作手柄試驗(yàn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠47，推動(dòng)手指模擬器61向下運(yùn)動(dòng)，并按下手指操作手柄，絲杠47與手指模擬器61之間設(shè)計(jì)有力傳感器64，實(shí)時(shí)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的力學(xué)參數(shù)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集并顯示力學(xué)參數(shù)，調(diào)整組合鏡28內(nèi)操作手柄的彈簧力的大小，反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，得到滿(mǎn)足使用要求的最示意飛行員操作的操作手柄力。手指模擬器64設(shè)計(jì)有直線(xiàn)軸承導(dǎo)軌62，避免各部件之間出現(xiàn)相對(duì)傾斜而出現(xiàn)卡件的現(xiàn)象，并且有效地能減少與導(dǎo)軌之間的摩擦。絲杠47具有自鎖功能，防止在試驗(yàn)過(guò)程中的某個(gè)位置一旦不再操作絲杠47，手指模擬器受到力的作用自行上升，不僅干擾實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，甚至?xí)斐晌ｋU(xiǎn)；試驗(yàn)結(jié)束后，反向轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠47，恢復(fù)到初始狀態(tài)。
[0059]在模擬碰撞試驗(yàn)時(shí)，首先將組合鏡28收放臂鎖定，松開(kāi)組合鏡安裝接口上螺栓，調(diào)整組合鏡28的相對(duì)位置，使得組合鏡28位于頭部模型57的正前方，并將其固定；通過(guò)調(diào)整側(cè)壁安裝平臺(tái)上的絲杠26，使頭部模型質(zhì)心與組合鏡28質(zhì)心位置平齊；調(diào)整假人的相對(duì)于組合鏡的前后相對(duì)