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l para la venda, considera el estrellar los maniquíes de la prueba. Para la serie de juguetes, ver el los maniquíes increíbles del desplome.

Los maniquíes de la prueba del desplome del son reproducciones completas de los seres humanos cargadas y articuladas para simular el comportamiento de un cuerpo humano, y equipadas para registrar tantos datos como sea posible en variables del accidente tales como velocidad del impacto, machacando la fuerza, el doblez, doblar, o el esfuerzo de torsión del cuerpo, y las tarifas de la desaceleración durante una colisión para el uso en las pruebas del desplome que siguen siendo imprescindibles en el desarrollo de nuevo hacen y modelan de todos los tipos de los vehículos de los sedánes de la familia a los aviones del combatiente. Este artículo se centra en el papel de los maniquíes de la prueba del desplome en evitar lesión a los inquilinos del automóvil .

La necesidad de la prueba

El el el 31 de agosto, el 1869, sala de Maria se convirtió en qué se cree para ser el primer registró a víctima de un accidente de automóvil accionado vapor (el Benz de Karl inventó solamente el automóvil de motor con gasolina como lo sabemos en 1886). La sala de Maria fue lanzada de un vehículo de motor y matada en el Parsonstown, Irlanda . Algunos años más adelante, el el el 13 de septiembre, el 1899, dicha de Henry entró en los libros de historia pues fatalidad del vehículo de motor de s primer de Norteamérica 'cuando él era escalonamiento golpeado de una carretilla de New York City . Desde entonces, superior 20 millones de personas de por todo el mundo han perdido sus vidas a los accidentes de vehículo de motor.

La necesidad del los medios de analizar y de atenuar los efectos de los accidentes de vehículo de motor en cuerpos humanos era sentida muy pronto después de que la producción comercial de automóviles comenzara en los últimos 1890s, y por los años 30, con el automóvil a la parte común de vida de cada día, el número de muertes del vehículo de motor se convertía en asuntos importantes. Los índices de mortalidad habían sobrepasado 15.6 fatalidades por 100 millones de vehículo-millas y continuaban subiendo; los diseñadores del vehículo vieron esto pues una indicación clara él era hora de hacer una cierta investigación sobre maneras de hacer sus productos más seguros.

En 1930, el interior de un coche no era un lugar seguro incluso en una colisión de poca velocidad. Los tableros de instrumentos fueron hechos del metal rígido, las columnas de manejo eran non-collapsible, y las perillas, los botones, y las palancas que resaltaban eran ubicuos. Los cinturones de seguridad eran desconocidos, y en una colisión frontal, los pasajeros lanzados con la posibilidad muy pequeña tenida del parabrisas de evitar lesión o muerte seria. El cuerpo sí mismo del vehículo era rígido, y las fuerzas del impacto fueron transmitidas directo a los inquilinos del vehículo. Tan tarde como los años 50, fabricantes del coche que estaban en expediente del público mientras que diciendo accidentes del vehículo simplemente no podría ser hecho survivable; las fuerzas en un desplome eran demasiado grandes y el cuerpo humano demasiado frágil.

Prueba del cadáver

universidad de estado de Wayne de s de Detroit la ' era la primera para comenzar el trabajo serio sobre la recogida de datos sobre los efectos de colisiones de alta velocidad en el cuerpo humano. En los últimos años 30, no había datos confiables sobre la respuesta del cuerpo humano a la lesión física extrema, y ningunas herramientas eficaces existieron para medir tales respuestas. La biomecánica era un campo apenas en su infancia. Era por lo tanto necesario emplear dos tipos de temas de prueba para desarrollar conjuntos de datos iniciales.

Los primeros temas de prueba eran los cadáveres humanos . Los utilizaron para obtener la información fundamental sobre la capacidad del cuerpo humano de soportar las fuerzas machacantes y de rasgados experimentadas típicamente en un accidente de alta velocidad. A tal extremo, los rodamientos de bolas de acero fueron caídos en los cráneos y los cuerpos fueron descargados abajo de los ejes inusitados del elevador sobre las placas de acero. Los cadáveres cabidos con los acelerómetros crudos fueron atados con correa en los automóviles y sujetados a las colisiones de frente y a las refinanciaciones del vehículo.

Diario 1995 del del rey de Albert del artículo del trauma, " Ventajas humanitarias de la investigación del cadáver sobre lesión Prevention", indica claramente el valor en las vidas humanas ahorradas como resultado de la investigación del cadáver. Los cálculos del rey indican que como resultado de cambios de diseño ejecutó hasta 1987, cadáver que la investigación ha ahorrado desde entonces 8500 vidas anualmente. Él observa que para cada cadáver usado, cada año 61 personas sobreviven debido a usar vivo de los cinturones de seguridad 147 debido a los bolsos de aire y 68 sobreviven impacto del parabrisas .

Sin embargo, el trabajo con los cadáveres presentó casi tantos problemas como él resolvió. No sólo había el moral y las ediciones éticas se relacionaron con el trabajo con los muertos, pero había también preocupaciones de la investigación. La mayoría de cadáveres disponibles era los adultos europeos del americano de un más viejo que habían muerto muertes no violentas; no representaron una sección representativa demográfica de las víctimas del accidente. Las víctimas difuntas del accidente no podrían ser empleadas porque cualquier dato que se pudiera recoger de tales sujetos de experimento sería comprometido por lesiones anteriores del cadáver. Puesto que no hay dos cadáveres iguales, y puesto que cualquier parte específica de un cadáver podría ser utilizada solamente una vez, era extremadamente difícil alcanzar datos confiables de la comparación. Además, los cadáveres del niño eran no sólo difíciles de obtener, pero la opinión pública legal y los hizo con eficacia inutilizables. Por otra parte, como la prueba del desplome llegó a ser más rutinaria, los cadáveres convenientes llegaron a ser cada vez más escasos. Consecuentemente, Los datos biométricos fueron limitados en grado y sesgados hacia los más viejos varones blancos.

Prueba voluntaria

Algunos investigadores lo tomaron sobre sí mismos para servir como maniquíes de la prueba del desplome. de coronel John Paul Stapp se propulsó sobre 1000  kilómetro por hora en un trineo de Rocket y parado en 1. El Lorenzo Patrick, entonces profesor en la universidad de estado de Wayne, aguantó unos 400 paseos en un trineo de Rocket para probar los efectos de la desaceleración rápida en el cuerpo humano. Él y sus estudiantes se permitieron que fueran rotos en el pecho con los péndulos de metales pesados afectado en la cara por los martillos rotatorios neumático-conducidos, y rociado con el vidrio roto para simular la implosión de la ventana. Mientras que admite que le hizo el " un poco sore", Patrick ha dicho que la investigación él y sus estudiantes conducidos era seminal en los modelos matemáticos que se convertían contra los cuales la investigación adicional podría ser comparada. Pero mientras que los datos de la prueba viva tenían valores, los temas humanos no podrían soportar las pruebas que fueron más allá de cierto grado de lesión física. Para recopilar la información sobre las causas y la prevención de lesiones y de fatalidades requeriría una diversa clase de tema.

Prueba animal

Por los mediados de los años cincuenta, el bulto del cadáver de la información que la prueba podría proporcionar había sido cosechado. Era también necesario recoger datos sobre supervivencia del accidente, investiga para qué cadáveres eran lamentablemente inadecuados. En concierto con la escasez de cadáveres, esta necesidad forzó a investigadores a buscar otros modelos. Una descripción de Maria Roach de la conferencia de la demostración del choque de coche y del campo de Stapp del octavo demuestra la dirección en la cual la investigación había comenzado a moverse. " Vimos los trineos de cohete del montar a caballo de los chimpancés, un oso en un oscilación del impacto… que observamos un cerdo, anestesiado y colocado en una posición sentada respecto al oscilación en el arnés, estrellado en un volante del profundo-plato aproximadamente 10 mph . "

Un objetivo importante de la investigación que no se podría alcanzar con los cadáveres o los seres humanos vivos era los medios de reducir lesiones causadas por el impalement en la columna de manejo. Antes de 1964, sobre millón de fatalidades el resultar de impacto del volante había sido registrado, un porcentaje significativo de todas las fatalidades; la introducción por el General Motors en el principios de los 60 de la columna de manejo plegable cortó el riesgo de muerte de la manejo-rueda por el cincuenta por ciento. Los temas animales más de uso general de estudios de la cabina-colisión eran cerdos, sobre todo porque su estructura interna es similar a un ser humano. Los cerdos pueden también ser colocados en un vehículo en una buena aproximación de un ser humano asentado.

La capacidad de sentarse verticalmente era un requisito importante para los animales de prueba para que otra lesión fatal común entre víctimas humanas, degollación, pudiera ser estudiada. También, era importante que los investigadores puedan determinar en qué medida el diseño de la cabina necesitó ser modificado para asegurar circunstancias óptimas de la supervivencia. Por ejemplo, un tablero de instrumentos con demasiado poco acolchado o el acolchado que eran también stiff o demasiado suavemente no reducirían perceptiblemente la lesión en la cabeza sobre una rociada sin el relleno en absoluto. ¿Mientras que las perillas, las palancas, y los botones son esenciales en la operación de un vehículo, que las modificaciones de diseño mejor se aseguraron de que estos elementos no rasgaran o las víctimas de la puntura en un desplome? El impacto del retrovisor es una ocurrencia significativa en una colisión frontal; ¿cómo debe un espejo ser construido de modo que sea ambo bastante rígido para realizar su tarea pero del riesgo bajo de lesión si esté pegado?

Mientras que el trabajo con los cadáveres había despertado una cierta oposición, sobre todo de las instituciones religiosas, fue aceptado a regañadientes porque los muertos, siendo muertos, no sentían ningún doler, y la indignidad de sus situaciones fue relacionada directo con aliviar el dolor de la vida. La investigación animal, por una parte, despertó la pasión mucho mayor. Los grupos del derecho de los animales tales como el ASPCA eran vehementes en su protesta, y mientras que los investigadores tales como Patrick apoyaron la prueba animal debido a su capacidad de presentar datos confiables, aplicables, había no obstante una inquietud ética fuerte sobre este proceso.

Aunque los datos de prueba animal todavía fueran obtenidos más fácilmente que datos del cadáver, el hecho de que los animales no fueran gente y la dificultad de emplear la instrumentación interna adecuada limitó su utilidad. La prueba animal es practicada no más por los fabricantes importantes uces de los del automóvil; El General Motors continuó la prueba viva en 1993 y otros fabricantes siguieron el juego pronto después de eso.

Evolución simulada

La información espigó de la investigación del cadáver y los estudios animales habían sido puestos ya a un cierto uso en la construcción del simulacra humano desde 1949, cuando " Sierra Sam" fue creado por el Samuel W. Alderson en sus laboratorios de investigación de Alderson (ARL) y sierra ingeniería Co. para probar los asientos eyectables de los aviones y los arneses experimentales del alojamiento. Esto prueba implicó el uso de la alta aceleración a los trineos 1000 de cohete del kilómetro por hora (600 mph ), más allá de la capacidad de voluntarios humanos de tolerar. En los comienzos de los años 50, Alderson y Grumman produjeron un maniquí que fue utilizado para conducir pruebas del desplome en vehículos y aviones de motor.

Alderson se encendió producir lo que llamó la serie VIP-50, construido específicamente para el General Motors y el Ford, pero que también fue adoptado por la oficina nacional de los estándares . La sierra siguió con un maniquí del competidor, un modelo que llamó el " Sierra Stan, " pero el GM, que había asumido el control el ímpetu en desarrollar un maniquí confiable y durable, no encontró ningún satisfied modelo sus necesidades. Los ingenieros del GM decidían combinar las mejores características de la serie y de la sierra Stan del VIP, y así que en el híbrido 1971 nací. El híbrido I era qué se conoce como " 50.o male" del porcentaje ; simulado. Es decir, modeló a varón medio en altura, masa, y la proporción. El " original; Sierra Sam" era un maniquí masculino del 95.o porcentaje (más pesado y más alto el de 95% de varones humanos). En cooperación con la sociedad de los ingenieros automotores (SAE), el GM compartió este diseño, y un maniquí femenino del 5to porcentaje subsecuente, con sus competidores.

Desde entonces, el considerable trabajo ha entrado crear maniquíes cada vez más sofisticados. El híbrido II fue introducido en 1972, con el hombro mejorado, espina dorsal, y las respuestas de la rodilla, y una documentación más rigurosa. El híbrido II se convirtió en el primer maniquí a conformarse con el estándar de seguridad federal americano de vehículo de motor (FMVSS) para la prueba de las correas automotoras del regazo y del hombro. En 1973, un maniquí masculino del 50.o porcentaje fue lanzado, y la administración NHTSA de la seguridad del transporte (NHTSA) de la autopista nacional emprendió un acuerdo con el General Motors de producir un funcionamiento modelo del híbrido II excedente en un número de áreas específicas.

Aunque una gran mejora sobre los cadáveres para los propósitos de prueba estandardizados, el híbrido I y el híbrido II todavía estaban mismo el petróleo bruto, y su uso fueron limitados a los diseños del cinturón de seguridad que se convertían y de prueba . Un maniquí era necesario que permitiría que los investigadores exploraran estrategias de la lesión-reducción. Era esta necesidad que empujó a investigadores del GM para desarrollar la línea híbrida actual, la familia híbrida III de maniquíes de la prueba del desplome.

Familia del híbrido III

El híbrido III, el maniquí masculino del 50.o porcentaje que hizo su primera aparición en 1976, es el maniquí familiar de la prueba del desplome, y él ahora es padres de familia. Si él podría colocarse vertical, él sería 168 el cm " del 6 de ( 5 '; ) alto y tendría una masa 77 kilogramo (170 libra ). Él ocupa el asiento de conductor en todo el instituto del seguro para la seguridad vial (IIHS) que 65 kilómetros por hora (40 mph ) compensaron pruebas frontales del desplome. Un " lo ensambla; brother" grande;, el 95.o híbrido III del porcentaje, en 188 cm (6 pie2 adentro) y 100  kilogramo (223 libras). El híbrido III del ms es un maniquí femenino del 5to porcentaje, en un diminutivo 152 cm (5 pies) altos y 50  kilogramo (110 libras). Los tres maniquíes del niño del híbrido III representan los diez años, 21  kilogramo (47 libras) seis años, y un 15  kilogramo (33 libras) tres años. Los modelos del niño son adiciones muy recientes a la familia del maniquí de la prueba del desplome; porque tan pocos datos duros están disponibles en los efectos de accidentes en niños, y tales datos son muy difíciles de obtener, estos modelos se basan en parte grande en las estimaciones y las aproximaciones

Probar el proceso

Cada III híbrido experimenta la calibración antes de una prueba del desplome. Su cabeza se quita y se cae a partir de 40 centímetros para probar calibra la instrumentación principal. Entonces la cabeza y el cuello se reatan, fijan en el movimiento, y parado precipitadamente para comprobar para saber si hay flexión apropiada del cuello. Piel del cuero de gamuza del desgaste de los híbridos ; las rodillas se pegan con una punta de prueba del metal para comprobar para saber si hay la puntura apropiada. Finalmente, la cabeza y el cuello se atan al cuerpo, que se ata a una plataforma de la prueba y es pegado violentamente en el pecho por un péndulo pesado para asegurarse de que la curva y la flexión de las costillas como debe.

Cuando el maniquí se ha determinado para estar listo para la prueba, se viste enteramente en amarillo, la pintura de la marca se aplica a la cabeza y a las rodillas, y las marcas de calibración se sujetan al lado de la cabeza para ayudar a investigadores cuando las películas a cámara lenta se repasan más adelante. El maniquí entonces se coloca dentro del vehículo de la prueba. Cuarenta y cuatro canales de datos situados en todas las partes de el III híbrido, de la cabeza al tobillo, expediente entre 30  000 y 35  000 artículos de datos en un 100-150  típico; Desplome del milisegundo . Registrado en un depósito de datos temporal en el pecho del maniquí, estos datos se transfieren a la computadora una vez que la prueba es completa.

Porque el híbrido es un dispositivo estandardizado de la colección de datos, cualquier parte de un tipo híbrido particular es permutable con cualquier otra. No sólo se puede un maniquí probar varias veces, pero si una pieza falla, puede ser substituida por una nueva partición. Un maniquí lleno-equipado vale sobre el € 150  000.

Sucesores del híbrido

IIIs híbrido se diseña para investigar los efectos de impactos frontales, y es menos valioso en la determinación de los efectos de otras clases de impactos, tales como impactos laterales, los impactos posteriores, o las refinanciaciones después de colisiones de frente, el accidente con lesiones severo más común son el impacto lateral.

Han diseñado a la familia del Sid (maniquí lateral del impacto) de maniquíes de la prueba para medir la costilla, la espina dorsal, y efectos del órgano interno en colisiones laterales. También determina la desaceleración de la espina dorsal y de la costilla y la compresión de la cavidad de pecho. El Sid es el norma de pruebas del gobierno de los E., EuroSID se utiliza en el Europa para asegurar conformidad con estándares de seguridad, y el Sid BioSID es una versión más sofisticada del Sid y de EuroSID, pero no se utiliza en una capacidad reguladora.

El BioRID es un maniquí diseñado para determinar los efectos de un impacto posterior. Su propósito primario es investigar el trallazo, y ayudar a diseñadores en desarrollar alojamientos eficaces de la cabeza y del cuello. BioRID se sofistica más en su construcción espinal que híbrido; 24 simuladores de la vértebra permiten que BioRID asuma una postura mucho más natural del asiento, y que demuestre el movimiento y la configuración del cuello vistos en colisiones a posteriori.

El CRABI es un maniquí del niño usado para evaluar la eficacia de los dispositivos del alojamiento del niño incluyendo los cinturones de seguridad y los bolsos de aire allí son tres modelos del CRABI, niños de dieciocho meses, de doce meses, y de seis meses de la representación de los viejos.

el THOR es un maniquí masculino del 50.o porcentaje avanzado. El sucesor del híbrido III, THOR tiene una pelvis más humanlike de la espina dorsal y, y su cara contiene un número de sensores que permitan el análisis de impactos faciales a una exactitud actual inalcanzable con otros maniquíes. La gama del THOR de sensores es también mayor en cantidad y sensibilidad que las del híbrido III.

El desarrollo adicional es necesario en los maniquíes que pueden tratar la preocupación que, aunque se pierden pocas vidas, todavía hay cientos pasajeros seriamente dañados para cada muerte, y lesiones crippling a las piernas y a los pies representan un gran porcentaje de debilitaciones físicas resultantes.

Un sector importante del público que viaja tiene todavía ser representado en la prueba de corriente del desplome - mujeres embarazadas. El maniquí embarazado de la prueba del desplome del primer prototipo ha sido construido dirigiendo a investigadores en la universidad Reino Unido de Loughborough con la puntería de mejorar diseño del cinturón de seguridad. Tiene un envase lleno de fluido sobre la pelvis para replegar el feto y la matriz. Las correas pueden ser incómodas para las mujeres embarazadas tan que algunas eligen no usarlas, reduciendo su seguridad en un momento en que debe ser aumentada. Un segundo maniquí embarazado de la prueba del desplome ha sido diseñado por un estudiante en la universidad de Idaho.

Futuro del maniquí

Estrellar los maniquíes de la prueba han proporcionado datos inestimables en cómo los cuerpos humanos reaccionan en desplomes y han contribuido grandemente al diseño de vehículo mejorado. Mientras que han ahorrado millones de vidas, como cadáveres y animales, han alcanzado un punto de la vuelta reducida de los datos.

El problema más grande con la adquisición de datos de cadáveres, con excepción de su disponibilidad, era que un elemento esencial de la prueba estandardizada, capacidad de repetición, era imposible. No importa cómo muchos elementos de una prueba anterior podrían ser reutilizados, el cadáver tuvo que ser diferente cada vez. Mientras que los maniquíes modernos de la prueba han superado este problema, los probadores todavía hacen frente esencialmente al mismo problema cuando viene a probar el vehículo. Un vehículo se puede estrellar solamente una vez; no importa cómo la prueba se hace cuidadosamente, no puede ser repetido exactamente.

Un segundo problema con los maniquíes es que son solamente aproximadamente humanos. Cuarenta y cuatro canales de datos en un III híbrido no son incluso una representación alejada del número de canales de datos en una persona viva. El mímico de órganos internos es crudo en el mejor de los casos, un hecho que signifique que aunque los cadáveres y los animales son no más las fuentes primarias de datos del accidente, deben todavía ser empleados en el estudio de lesión suave del tejido.

El futuro de la prueba del desplome ha comenzado en el mismo lugar que comenzó todo: Universidad de estado de Wayne. Yang es uno de los investigadores del estado de Wayne implicados en crear los modelos de ordenador detallados de sistemas humanos. Actual, las computadoras son ni rápidamente bastante ni los programadores bastante expertos para crear simulaciones del lleno-cuerpo, pero el análisis de lesión de los sistemas del cuerpo individual está produciendo resultados confiables y encouraging.

La ventaja de la computadora es que es desatada por la ley física . Un que el vehículo virtual de se estrelló se puede uncrashed y después estrellar una vez otra vez de una manera levemente diversa. Un trasero virtual roto puede ser intacto, la configuración del cinturón de seguridad cambiada, y la parte posterior re-quebrada. Cuando cada variable es controlable y cada acontecimiento es repetible, la necesidad de la experimentación física se reduce grandemente.

Al principio del siglo XXI, la certificación legal de los nuevos modelos del coche todavía se requiere para ser hecha usar maniquíes físicos en vehículos físicos. Sin embargo, el futuro es casi ciertamente uno donde ninguno de los dos piel y huesos, o el plástico y el acero determinará la forma de vehículos para venir. La generación siguiente de maniquíes de la prueba del desplome realizará sus tareas enteramente en una pantalla de ordenador.

Ver también

Accidente de tráfico
Seguridad del coche
Prueba del desplome
Coche de seguridad
Legislación del cinturón de seguridad
Samuel W. Alderson
Harold Mertz
Maniquíes de la prueba del desplome en la cultura popular

Notas al pie de la página

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Zenithic

John Alured

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