Thiết bị đo điểm 3DH được sử dụng để thiết lập các điểm chuẩn cho cấu trúc bên trong xe và kích thước không gian chỗ ngồi, đồng thời xác minh vị trí và kích thước vật lý của các điểm chuẩn chính này trong quá trình kiểm tra.
Điểm H là tâm quay giữa đùi và thân người; trong thiết bị đo điểm H ba chiều, nó là điểm kết nối giữa đệm ghế và tựa lưng. Vị trí của điểm H trên ghế ô tô ảnh hưởng đáng kể đến việc xác định các điểm tham chiếu chính và kích thước không gian bên trong xe, đồng thời ảnh hưởng trực tiếp đến việc xác định điểm R cũng như sự an toàn và thoải mái của người ngồi. Trong thử nghiệm va chạm ô tô, cụm tựa lưng và đệm ghế của hình nộm thử nghiệm dùng trong phân tích mô phỏng va chạm cũng được gắn bản lề tại điểm H; việc xác định vị trí điểm H của ghế là điều kiện tiên quyết để lắp đặt hình nộm một cách chính xác. Do đó, việc có thể đánh dấu vị trí điểm H trên ghế ô tô một cách chính xác và thuận tiện hơn, cũng như sử dụng đúng thiết bị đo điểm H ba chiều SAE J826, là đặc biệt quan trọng.
Trong thiết kế ô tô và xác nhận kỹ thuật, điểm H (điểm hông) là thông số cốt lõi cho thiết kế ghế ngồi và bố trí công thái học, ảnh hưởng trực tiếp đến tầm nhìn của người lái, sự thoải mái khi vận hành và an toàn. Là công cụ tiêu chuẩn hóa để mô phỏng tư thế ngồi của con người, mẫu người đo điểm H chuyên dụng cho ô tô—với cấu trúc và kích thước tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế SAE J826—cung cấp cho các nhà sản xuất ô tô dữ liệu định vị điểm H chính xác, trở thành thiết bị quan trọng cho việc phát triển ghế ngồi và tối ưu hóa bố trí khoang lái.
I. Nguyên lý kỹ thuật và các thành phần cốt lõi
Được thiết kế theo tiêu chuẩn SAE J826, mô hình giả này mô phỏng cấu trúc xương của một tài xế nam trưởng thành ở tư thế ngồi, đặc biệt tập trung vào việc tái tạo chính xác vị trí hình học của khớp hông (điểm H). Phần thân chính của nó được chế tạo từ thép không gỉ và nhôm, với khung xương làm từ hợp kim nhôm cường độ cao để đảm bảo không bị biến dạng trong quá trình sử dụng lâu dài. Vòng bi chính xác được sử dụng tại các khớp nối, cho phép điều chỉnh linh hoạt các góc ngồi (như góc tựa lưng và góc đỡ chân) để mô phỏng tư thế của con người trong nhiều tình huống lái xe khác nhau. Bề mặt của mô hình được phủ một lớp vỏ nhựa cứng có đánh dấu các đường tham chiếu tọa độ rõ ràng để thuận tiện cho việc căn chỉnh với hệ tọa độ của xe trong quá trình đo.
II. Quy trình sử dụng và đo lường
Để sử dụng mẫu thử, hãy cố định nó vào ghế ô tô và điều chỉnh về tư thế lái tiêu chuẩn (ví dụ: cả hai tay đặt trên vô lăng, cả hai chân đặt trên bàn đạp). Sau đó, sử dụng máy theo dõi laser hoặc máy đo tọa độ (CMM) để thu thập tọa độ của điểm H. Các bước cụ thể như sau: 1. Cố định đế của mẫu thử, đảm bảo nó khớp với bề mặt tiếp xúc của ghế; 2. Điều chỉnh các khớp đến góc mục tiêu và khóa chúng lại; 3. Kết nối thiết bị đo và ghi lại dữ liệu 3D của điểm H trong hệ tọa độ xe; 4. So sánh kết quả với giá trị mục tiêu thiết kế để xác minh xem vị trí ghế có đáp ứng yêu cầu công thái học hay không. Phải tránh nhiễu rung bên ngoài trong quá trình đo để đảm bảo độ chính xác của dữ liệu.
III. Ưu điểm kỹ thuật và giá trị ngành
So với các phương pháp đo lường truyền thống (như đánh dấu thủ công và mô hình thô sơ), mẫu thử tiêu chuẩn SAE mang lại ba lợi thế chính: Thứ nhất, thiết kế tiêu chuẩn hóa giúp loại bỏ sự khác biệt giữa các cá thể, cho phép so sánh chéo dữ liệu; thứ hai, các khớp nối có độ chính xác cao mô phỏng phạm vi chuyển động thực tế của con người, ngăn ngừa sai sót do sai lệch tư thế; thứ ba, kết cấu kim loại đảm bảo độ bền cao, phù hợp cho việc sử dụng tần suất cao trong môi trường phòng thí nghiệm. Hiện nay, mô hình này được sử dụng rộng rãi trong phát triển ghế ô tô, bố trí túi khí và hiệu chuẩn tầm nhìn, giúp các nhà sản xuất ô tô rút ngắn chu kỳ nghiên cứu và phát triển cũng như giảm nguy cơ thu hồi do lỗi công thái học.
IV. Các Tình Huống Ứng Dụng Mở Rộng
Ngoài ngành công nghiệp ô tô, các mẫu người giả này còn có thể được sử dụng trong các lĩnh vực như thiết kế ghế ngồi đường sắt và tối ưu hóa bố trí khoang máy bay. Ví dụ, trong quá trình phát triển ghế tàu cao tốc, việc điều chỉnh các thông số kích thước của người giả (như chiều cao và cân nặng) cho phép kiểm chứng sự thoải mái cho hành khách có vóc dáng khác nhau; trong các bài thử nghiệm trượt khẩn cấp trên máy bay, người giả có thể mô phỏng tư thế hạ cánh của hành khách để đánh giá khả năng thông qua của thiết bị. Thiết kế mô-đun của chúng—chẳng hạn như các bộ phận chi có thể thay thế—càng mở rộng phạm vi ứng dụng, đáp ứng nhu cầu về mô hình người tiêu chuẩn hóa trong nhiều ngành công nghiệp.