穿戴式跌倒防护安全气囊研究

• 作者: 宁运琨 李慧奇 杨俊飞 赵国如
• 来源期刊: 集成技术
• 学科: 医学
• 关键词: 跌倒 定位精度 充气机构 防护气囊 有限元分析
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 页码范围: 69-77
• 页数: 9页
• 分类号: R318.01
• 字数: 3877字
• 语种: 中文

摘要

跌倒是造成老年人意外伤害或死亡的首要原因,全世界65岁以上老人中每年大约有1/3发生过跌倒,对人体尤其是髋关节造成较大伤害.利用充气气囊作为缓冲来减轻伤害是目前跌倒防护最有效的手段.该文对穿戴式跌倒防护安全气囊系统的总体构成、定位精度、充气机构、囊体结构参数等关键技术展开研究,并完成样机实现.系统由电源模块、主控模块、传感模块、定位模块、通讯模块、充气机构、压缩气瓶和囊体结构等关键部分组成.其中定位模块支持GPS和WIFI两种位置定位方式,室外定位精度仅约7 m,室内定位精度约60 m.设计出了充气机构以及基于人体髋部结构的仿生吸震囊体的优化结构参数,对8 g、12 g和16 g等多规格压缩气瓶进行了冲刺可靠性试验,并用高速动态记录仪测得充满气的平均时间为386.9 ms.此外,采用MIMICS软件及人体髋部位置的二维电子计算机断层扫描图片建立了人体髋骨的三维有限元模型,并采用ANSYS软件建立髋保护缓冲气囊的有限元模型,分别建立了无防护情况下侧方跌倒和有髋保护缓冲气囊防护情况下侧方跌倒模型.对比结果显示,髋骨受到的峰值冲击力比不采用任何防护减小了70％,而能量吸收则减小了83.8％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李慧奇	中国科学院深圳先进技术研究院	5	34	4.0	5.0
2	宁运琨	中国科学院深圳先进技术研究院	3	27	3.0	3.0
3	赵国如	中国科学院深圳先进技术研究院	12	55	5.0	6.0
4	杨俊飞	中国科学院深圳先进技术研究院	1	5	1.0	1.0