Ford разрабатывает первую в мире цифровую модель ребенка для виртуальных краш-тестов

В рамках новаторской программы по повышению безопасности автомобильных поездок для детей компания Ford разрабатывает одну из первых в мире цифровых моделей ребенка.

«Мы изучаем тенденции травм в результате аварий с участием детей, и нам известно, что автомобильные аварии являются основной причиной смерти для людей в возрасте от 4 до 34 лет, – прокомментировал Стивен Руана, старший технический специалист по безопасности, отдел исследований и перспективного проектирования Ford. – Мы хотим понять, как могут различаться травмы детей-пассажиров». 

«Наши системы устройств пассивной безопасности разработаны с целью способствовать снижению числа серьезных травм и смертельных исходов в авариях с участием детей, и они доказали свою высокую эффективность, – отметил Руана. – Но дети все же продолжают получать травмы. Чем больше мы узнаем о теле человека, тем больше мы сможем сделать для еще большего повышения эффективности наших систем устройств пассивной безопасности».

Создание цифровой модели человека – непростая задача. Работа над моделью взрослого заняла у разработчиков Ford 11 лет. Цифровые модели используются в исследованиях, а не в ходе разработки автомобилей. Они не используются в качестве манекенов для краш-тестов, которые позволяют измерять воздействие силы удара на тело. Напротив, они используются для получения данных, которые позволят улучшить эффективность систем устройств пассивной безопасности благодаря лучшему пониманию механизмов повреждений.

Цифровая модель создается покомпонентно – мозг, череп, шея, грудная клетка, верхние и нижние конечности, и т.д., – при этом созданию каждого компонента предшествует серьезная исследовательская работа.

«Создание модели человека очень напоминает создание модели машины», – отметил Руана. – Вы начинаете с геометрии поверхности каждого из компонентов и подкомпонентов. В данном случае речь идет о геометрии человеческого тела и его внутренних органов».

После получения необходимых данных с помощью медицинского сканирования, а также из научных описаний анатомического строения человека исследователи начинают создание модели, продвигаясь участок за участком и создавая отделы тела. В цифровой модели взрослого, созданной Ford, мозг был создан как отдельный компонент, состоящий из ствола головного мозга, серого вещества и межслойной жидкости.

Затем компоненты соединяются в виртуальное тело человека, которое подвергается всесторонней оценке. После чего, используя математический и аналитический инструментарий, а также доступные данные о свойствах тканей человеческого тела из медицинской и инженерной литературы, исследователи способны установить последствия удара и давление системы устройств пассивной безопасности на тело.

«Тело ребенка значительно отличается от тела взрослого, –  подчеркнул Руана. Создание цифровой модели ребенка поможет нам при разработке будущих систем, которые обеспечат лучшую защиту для маленьких пассажиров».