微小型无人机失坠对人体头部损伤分析

目的评估微小型无人机由于意外失控坠落对人体特别是头部造成的伤害。方法采用ABAQUS软件进行动力学数值仿真分析,将无人机简化成不同几何形状自由下落撞击人体头部,分析撞击对人体头部的损伤度。基于人体生物组织性能参数的检索与分析,对人体头颈部通过质量-弹簧系统建模简化,头部则以实际头皮板质细节建模。结果质量为0.5 kg、下落高度为10 m时,圆盘形无人机简明损伤定级评分(abbreviated injury scale,AIS)为1.04,圆球形和锥形无人机AIS分别为1.95和2.48。若几何形状相同,随着质量和坠落高度的增加,头部冲击加速度和AIS均增加。无人机以不同角度撞击人体头部时,圆盘形无人机冲击加速度和AIS最小,损伤程度最小;圆球形和锥形无人机冲击加速度和AIS差别较小,但损伤度较大。结论微小型无人机失控坠落撞击时,无人机的坠落质量、高度及接触形状对人体头部的损伤度均有显著影响。