基于加速度传感器的跳伞安全装置设计研究

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ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｓｅｎｓ０ｒ
ＺＨＡＯＪｉｏｎｇ，ＱＵＪｉａｎ－ｐｉｎｇ，ＺＨＵＨａｉ — ｔａｏ，ＺＨＡＮＧＧｅｎ－ｌｅｉ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ０１２８０４，Ｃｈｉｎａ）
６ｏ
传感器与微系统（ＴｒａｎｓｄｕｃｅｒｎｄａＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）
２０１３年第３２卷第５期
基于加速度传感器的跳伞安全装置设计研究
赵炯，屈剑平，朱海涛，Leabharlann Baidu张根雷
（同济大学机械工程学院机械电子研究所。上海２０１８０４）
摘
要：介绍一种基于加速度传感器的跳伞安全开启装置。该装置利用加速度传感器测量跳伞者加速度
的变化，当跳伞者在飞机上开始跳伞时，跳出机舱瞬间人体竖直加速度发生变化，此时该装置开始计时，并利用下落的时间计算出下落高度；当降落到设定高度时，启动降落伞弹出装置，自动打开降落伞，使跳伞者
ｐｒａａｃｈｕｔｅａｎｄｏｐｅｎｉｔ，ｔｈｅｎｔｈｅｐｒａａｃｈｕｔｅｒｂｅｉｇｎｓｔｏｓｌｏｗｄｏｗｎｎｄａｌｎｄａｓｓａｆｅｌｙ．
ｓｅｎｓｏｒｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｐａｒａｃｈｕｔｅ ’ Ｓａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｐａｒａｃｈｕｔｅｒｉｓｊｕｍｐｉｎｇｏｕｔｏｆｔｈｅｐｌｎｅａ，ｈｉｓ
括直流电机、弹簧插销和滑轮。其中，质量块和弹簧固连在
一
起；插销通过软绳连接在电机主轴上，软绳１经过定滑
轮；直流电机固连在外壳上；钩环固连在压紧弹簧的质量块上，钩环栓结软绳２，软绳２另一端和阻力伞相栓连，阻力
考虑到跳伞过程中随着降落高度的变化所引起的人体
弹出系统是一种轻便简单的机械装置，如图１所示，包
伞运动员当时的身体状况，心理素质ｕ以及跳伞经验等非自然因素，就可能导致降落伞无法顺利打开，引起跳伞事故。故而，如何保证降落伞及时打开就成了安全跳伞的关
键所在。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｐａｒａｃｈｕｉｔｎｇｓａｆｅｔｙｄｅｖｉｃｅｂａｓｅｄｏｎａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｓｅｎｓｏｒｉ８ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｄｅｖｉｃｅｕｓｅｓａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ
ｖｅｒｔｉｃａｌａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｃｈａｎｇｅｓｉｍｍｅｄｉａｔｅｌｙ，ｔｈｅｔｉｍｅｒｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅｓｔａｒｔｓ，ａｎｄｔｈｅｔｉｍｅｏｆｔｈｅｔｉｍｅｒｉｓｃｏｍｐｕｔｅｄｆｏｒ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ；ｐｒａａｃｈｕｔｅ；ｓｆｅａｔｙ
０引言
构成高度检测的核心控制系统。机械系统是自行设计的弹
簧插销弹出系统。
安全性一直是跳伞运动中最令人关注的问题，由于跳伞过程中会受到风速气流等各种天气因素影响，再加上跳
ｈｅｔｆａｌｌｉｎｇｈｅｉｇｈｔ．Ｗｈｅｎｔｈｅｆａｌｌｉｎｇｈｅｉｇｈｔｒｅａｃｈｅｓａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｈｅｉｇｈｔ，ｔｈｅｅｊｅｃｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｉｓｔｒｉｇｇｅｒｅｄｔｏ￣ｊｅｃｔｈｅｔ
减速下落，保证跳伞安全。关键词：加速度；跳伞；安全中图分类号：ＴＨ８２２文献标识码：Ａ文章编号：１０００－９７８７（２０１３）０５－００６０－０４
１Ｋｅｓｅａｒｃ ’ ｈＯｎｄｅ・ｓ－ｉｇｎｏｒ＾Ｄａｒａｃ・ｈｕＵｎｇ ■ ｓａｔ＾ｅｔ・ｙｄｅ－ｖｉ ● ｃｅ ’ ＤａＳｅｎ１０ｎ