一种用于挖掘机驾驶员的带振动传感器的头盔

 4个月前     419  
一种用于挖掘机驾驶员的带振动传感器的头盔

文章目录

Fraunhofer研究人员为工程车辆驾驶员开发了一种带有集成加速度传感器的头盔。头盔传感器测量影响身体的有害振动。该软件分析传感器信号,并显示受影响人员的压力。这样就可以采取相应的救济措施。柔性压电驻极体薄膜用作传感器。Flexeras项目的演示模型将在汉诺威展览馆的Fraunhofer联合展位上展出(2024年4月22日至26日,2号展厅,B24号展位)

驾驶重型建筑机械的人几乎连续地暴露在剧烈振动中。挖掘机、轮式装载机或推土机会产生低频振动,这些振动会在人体内传播,并可能导致长期健康问题,例如视力受损或脊柱和大脑受损

达姆施塔特Fraunhofer结构耐久性和系统可靠性研究所的研究人员开发了一种解决方案,作为其Flexeras项目的一部分:带有集成加速度传感器的防护头盔记录影响身体的振动,并通过发射器将其传给外部计算机,在那里对其进行分析和可视化

这使得可以在任何时候识别驾驶座上的人何时达到压力极限。因此,可以采取措施缓解挖掘机驾驶员的压力,例如更好地减震座椅,或确保在正确的时间休息

Fraunhofer LBF的机电和自动化专家Björn Seipel表示,“建筑机械驾驶员所面临的全身振动平均达到0.2 m/s²至1.5 m/s²的加速度值;峰值可能高得多。我们的头盔传感器使精确测量日常操作中的振动负载变得容易。在此基础上,健康保护可以大大提高。”

除了FraunhoferLBF,位于埃尔兰根的Fraunhoffer集成电路研究所IIS也作为项目合作伙伴参与其中。该系统将作为头盔演示模型在2024年汉诺威展览(2024年4月22日至26日)的Fraunhofer联合展位(2号展厅,B24号展位)展出

压电驻极体薄膜作为加速度传感器

这项技术的核心是一种压电驻电体换能器,其形式为一种不显眼的柔性聚丙烯薄膜,用作传感器。该薄膜集成在头盔内部,位于头顶的紧固带中。工程车辆发出并穿过车身的振动作为加速力撞击薄膜并使其变形。

变形程度决定了压电驻极体薄膜电压,该电压作为信号传输到电子模块。在电子模块中,信号被处理,传输到固定在身体上的发射器单元,并通过无线连接发送到计算机。安装在那里的软件记录信号,并实时显示选定频率范围内的振动

Fraunhofer实验分析和电机部门的专家Denis Becker解释道:“例如,4到6赫兹之间的频率对脊柱是危险的,在20到30赫兹之间的范围内,头部和眼睛尤其危险。例如,可以对软件进行配置,使其在达到某些极限时发出警告。”

为了分析数据,Fraunhofer IIS的专家贡献了他们在医疗传感器系统数据分析领域的专业知识。数据分析还允许Fraunhofer专家确定在哪些相关频率范围内振动特别强,并为每辆工程车辆创建一种振动轮廓

设计新型工程车辆时的振动测试

新的Fraunhofer技术为有效保护使用挖掘机、拖拉机或其他建筑机械的人员奠定了基础。例如,座椅可以配备额外的阻尼元件,或者当软件检测到已达到应力极限时,提醒驾驶员休息。未来,接收器单元和软件也可以集成到工程车辆的车载电子设备中

Becker补充道:“当开发出新的建筑车辆时,这项技术有助于测量振动水平,然后通过有针对性的措施来降低振动水平,即使是在早期的原型中。”

凭借Flexeras,Fraunhofer LBF在换能器系统领域贡献了多年的专业知识。专家们开发了将现有换能器系统(如压电驻极体薄膜)转移到新应用的概念和想法

为雇主和雇主责任协会提供帮助

业界对这项Fraunhofer技术非常感兴趣。毕竟,在施工车辆上工作太久后生病的员工不仅是雇主的注意义务问题,也是成本问题。头盔传感器有助于医疗协会和雇主责任协会对工人的实际压力进行基于数据的差异化评估。进一步的应用是可以想象的

"Our technology is generally suitable for people in all occupational groups that are frequently exposed to high biomechanical stresses," explains Seipel.

想要了解更多关于脑机接口技术的内容,请关注脑机网,我们将定期发布最新的研究成果和应用案例,让您第一时间了解脑机接口技术的最新进展。

版权声明:Robot 发表于 4个月前,共 1733 字。
转载请注明:一种用于挖掘机驾驶员的带振动传感器的头盔 | 脑机网

您可能感兴趣的

暂无评论

暂无评论...