อุปกรณ์วัดจุด 3DH ใช้สำหรับกำหนดจุดอ้างอิงของโครงสร้างภายในรถยนต์และขนาดพื้นที่โดยสาร และใช้ตรวจสอบตำแหน่งและขนาดทางกายภาพของจุดอ้างอิงสำคัญเหล่านี้ในระหว่างการตรวจสอบ
จุด H หมายถึงจุดศูนย์กลางการหมุนระหว่างต้นขาและลำตัวของมนุษย์ ในอุปกรณ์วัดจุด H แบบสามมิติ หมายถึงจุดเชื่อมต่อระหว่างเบาะนั่งและพนักพิง ตำแหน่งของจุด H บนเบาะนั่งยานยนต์มีอิทธิพลอย่างมากต่อการกำหนดจุดอ้างอิงหลักและมิติพื้นที่ภายในห้องโดยสารของยานพาหนะ และส่งผลโดยตรงต่อการกำหนดจุด R รวมถึงความปลอดภัยและความสะดวกสบายของผู้โดยสาร ในการทดสอบการชนของยานยนต์ ชุดพนักพิงและเบาะนั่งของหุ่นทดสอบที่ใช้ในการวิเคราะห์การจำลองการชนจะถูกยึดด้วยบานพับที่จุด H เช่นกัน การกำหนดตำแหน่งจุด H ของเบาะนั่งเป็นเงื่อนไขเบื้องต้นสำหรับการติดตั้งหุ่นทดสอบอย่างถูกต้อง ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องสามารถทำเครื่องหมายตำแหน่งจุด H บนเบาะนั่งยานยนต์ได้อย่างแม่นยำและสะดวกยิ่งขึ้น และใช้อุปกรณ์วัดจุด H แบบสามมิติตามมาตรฐาน SAE J826 อย่างถูกต้อง
ในการออกแบบยานยนต์และการตรวจสอบความถูกต้องทางวิศวกรรม จุด H (hip point) เป็นพารามิเตอร์หลักสำหรับการออกแบบเบาะนั่งและการจัดวางตามหลักสรีรศาสตร์ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อมุมมองของผู้ขับขี่ ความสะดวกสบายในการใช้งาน และความปลอดภัย ในฐานะเครื่องมือมาตรฐานสำหรับจำลองท่าทางการนั่งของมนุษย์ หุ่นจำลองวัดจุด H เฉพาะสำหรับยานยนต์—ซึ่งมีโครงสร้างและขนาดเป็นไปตามมาตรฐานสากล SAE J826—ช่วยให้ผู้ผลิตยานยนต์ได้รับข้อมูลตำแหน่งจุด H ที่แม่นยำ ทำให้เป็นอุปกรณ์สำคัญสำหรับการพัฒนาที่นั่งและการปรับปรุงการจัดวางห้องโดยสาร
I. หลักการทางเทคนิคและส่วนประกอบหลัก
ออกแบบตามมาตรฐาน SAE J826 หุ่นจำลองนี้จำลองโครงสร้างกระดูกของผู้ขับขี่ชายผู้ใหญ่ในท่านั่ง โดยเน้นการจำลองตำแหน่งทางเรขาคณิตของข้อสะโพก (H-point) อย่างแม่นยำ ตัวหลักสร้างจากสแตนเลสและอะลูมิเนียม โครงกระดูกทำจากโลหะผสมอะลูมิเนียมความแข็งแรงสูงเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการบิดเบี้ยวระหว่างการใช้งานระยะยาว มีการใช้แบริ่งความแม่นยำที่ข้อต่อต่างๆ เพื่อให้สามารถปรับมุมที่นั่งได้อย่างยืดหยุ่น (เช่น มุมพนักพิงและมุมที่วางขา) เพื่อจำลองท่าทางของมนุษย์ในสถานการณ์การขับขี่ต่างๆ พื้นผิวของหุ่นจำลองหุ้มด้วยเปลือกพลาสติกแข็งที่มีเส้นอ้างอิงพิกัดชัดเจน เพื่อช่วยในการจัดตำแหน่งกับระบบพิกัดของยานพาหนะระหว่างการวัด
II. ขั้นตอนการใช้งานและการวัด
ในการใช้งานโมเดลนี้ ให้ยึดติดกับเบาะรถยนต์และปรับให้อยู่ในท่าขับขี่มาตรฐาน (เช่น มือทั้งสองข้างจับพวงมาลัย เท้าทั้งสองข้างเหยียบแป้นเหยียบ) จากนั้นใช้เครื่องติดตามเลเซอร์หรือเครื่องวัดพิกัด (CMM) เพื่อบันทึกพิกัดของจุด H ขั้นตอนเฉพาะมีดังนี้: 1. ยึดฐานของหุ่นจำลองให้แน่น โดยให้แน่ใจว่าอยู่ในระดับเดียวกับพื้นผิวสัมผัสของเบาะ; 2. ปรับข้อต่อให้อยู่ในมุมเป้าหมายและล็อกให้อยู่กับที่; 3. เชื่อมต่ออุปกรณ์วัดและบันทึกข้อมูลสามมิติของจุด H ในระบบพิกัดของรถ; 4. เปรียบเทียบผลลัพธ์กับค่าเป้าหมายการออกแบบเพื่อตรวจสอบว่าตำแหน่งเบาะตรงตามข้อกำหนดด้านการยศาสตร์หรือไม่ ต้องหลีกเลี่ยงการรบกวนจากการสั่นสะเทือนภายนอกในระหว่างกระบวนการวัดเพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำของข้อมูล
III. ข้อได้เปรียบทางเทคนิคและคุณค่าทางอุตสาหกรรม
เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการวัดแบบดั้งเดิม (เช่น การทำเครื่องหมายด้วยมือและแบบจำลองพื้นฐาน) หุ่นจำลองมาตรฐาน SAE มีข้อได้เปรียบหลักสามประการ: ประการแรก การออกแบบที่ได้มาตรฐานช่วยขจัดความแปรผันระหว่างบุคคล ทำให้สามารถเปรียบเทียบข้อมูลข้ามชุดได้; ประการที่สอง ข้อต่อที่มีความแม่นยำสูงจำลองช่วงการเคลื่อนไหวของมนุษย์ได้จริง ป้องกันข้อผิดพลาดที่เกิดจากการเบี่ยงเบนของท่าทาง; ประการที่สาม โครงสร้างโลหะช่วยให้มีความทนทานสูง เหมาะสำหรับการใช้งานความถี่สูงในห้องปฏิบัติการ ปัจจุบัน แบบจำลองนี้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการพัฒนาเบาะรถยนต์ การวางตำแหน่งถุงลมนิรภัย และการปรับเทียบมุมมองการมองเห็น ช่วยให้ผู้ผลิตรถยนต์ลดวงจรการวิจัยและพัฒนา และลดความเสี่ยงจากการเรียกคืนสินค้าที่เกิดจากข้อบกพร่องทางการยศาสตร์
IV. สถานการณ์การประยุกต์ใช้งานเพิ่มเติม
นอกเหนือจากอุตสาหกรรมยานยนต์แล้ว หุ่นจำลองเหล่านี้ยังสามารถนำไปใช้ในด้านอื่นๆ เช่น การออกแบบที่นั่งระบบราง และการปรับปรุงผังห้องโดยสารเครื่องบิน ตัวอย่างเช่น ในการพัฒนาที่นั่งรถไฟความเร็วสูง การปรับค่าพารามิเตอร์ขนาดของหุ่นจำลอง (เช่น ความสูงและน้ำหนัก) ช่วยให้สามารถตรวจสอบความสะดวกสบายของผู้โดยสารที่มีรูปร่างต่างกันได้ ในการทดสอบสไลด์ฉุกเฉินของเครื่องบิน หุ่นจำลองสามารถจำลองท่าทางการลงของผู้โดยสารเพื่อประเมินความสามารถในการผ่านของอุปกรณ์ การออกแบบแบบโมดูลาร์ เช่น ชิ้นส่วนแขนขาที่เปลี่ยนได้ ช่วยขยายขอบเขตการใช้งานให้กว้างขึ้น ตอบสนองความต้องการโมเดลมนุษย์มาตรฐานในหลายอุตสาหกรรม