Opracowanie stanowisk i metod badań przestrzennych parametrów konstrukcyjnych hełmów dla potrzeb oceny ich właściwości ochronnych oraz projektowania z uwzględnieniem indywidualnych cech użytkowników

W ramach zadania podjęto prace zmierzające do opracowania metodyki pomiarów parametrów konstrukcyjnych hełmów ochronnych, wykorzystując skaner 3D i odpowiednie oprogramowanie. Zakres prac obejmował ocenę możliwości i efektów skanowania przestrzennego makiet głowy oraz hełmów ochronnych.

W 1. etapie realizacji zadania opracowano metodykę skanowania 3D wybranych obiektów badań przy zastosowaniu skanera wykorzystującego białe światło strukturalne. Następnie uzyskane obrazy edytowano przy użyciu oprogramowania typu CAD. Obiektami badań były makiety głowy oraz przemysłowe hełmy ochronne o zróżnicowanym kształcie, konstrukcji, barwie i stanie powierzchni. Cechy takie mają znaczny wpływ na jakość uzyskiwanych obrazów, a w związku z tym na dobór stosowanych technik obrazowania, sprzętu skanującego i oprogramowania.

W 2. etapie realizacji zadania przeprowadzono walidację opracowanych metod badań. Skonstruowano i uruchomiono stanowisko badawcze, w którym wykorzystano skaner 3D ScanBright firmy SmartTech3D wraz z oprogramowaniem SmartTech3Dmeasure. Przeprowadzono pomiary wybranych parametrów konstrukcyjnych hełmów ochronnych, porównano wymiary makiet głowy z wymiarami głów ludzi oraz dokonano oceny odkształceń skorup hełmów powstałych w wyniku oddziaływania cieplnego.

Zadanie 3.Z.14. Ocena odkształceń skorupy hełmu, a) widok odkształceń skorupy hełmu powstałych pod wpływem ciepła oraz oznaczone płaszczyzny pomiarowe, b) przekrój hełmu ochronnego w płaszczyźnie nr 2

Zaprezentowano także możliwość wykorzystania opracowanego stanowiska badawczego do projektowania hełmów ochronnych z uwzględnieniem indywidualnych cech użytkowników.

Podczas prowadzonych prac stwierdzono, że możliwe jest zastosowanie techniki skanowania 3D wykorzystującej białe światło strukturalne do tworzenia kompleksowego, przestrzennego obrazu makiety głowy z założonym hełmem i wykonania na jego podstawie m.in. pomiarów parametrów konstrukcyjnych. Możliwe jest także wykorzystanie opracowanej metody do projektowania hełmów ochronnych z uwzględnieniem indywidualnych cech użytkowników.

Wyniki zrealizowanych prac przedstawiono w 2 artykułach (popularnonaukowym i naukowym), a także podczas 2 spotkań grupy VG1 oraz 4 konferencji i szkoleń.

Nowa metoda pomiarów parametrów konstrukcyjnych hełmów ochronnych z wykorzystaniem skanera 3D. Autor: dr inż. Marcin Jachowicz 2016 r.