Dummies de crash test

Dummies de crash test

Antes de existir los dummies (maniquíes especiales para pruebas), los ensayos en caso de sufrir una colisión a bordo de vehículos se realizaban con cadáveres, animales o incluso personas voluntarias que motu proprio decidieron servir a la causa y así recabar datos sobre las consecuencias que ocasionaría sufrir un accidente.

Pero la humanidad se desarrolla y crece con tal rapidez que hoy en día es absurdo pensar en estos medios para conseguir dichos fines. Tal es la historia que se cree que fue en 1949 cuando se creó el primer maniquí de simulación en Estados Unidos y a partir de ese momento, el avance sobre la materia ha sido meteórico, aunque estamos convencidos que aún se puede avanzar mucho más y por ello trabajamos cada día.

Los dummies infantiles en la actualidad

Hoy en día existen tres grandes familias de maniquíes. La familia Hybrid lll, la serie P y por último la serie Q constituyen las tres grandes familias desarrolladas por la empresa Humanetics hasta la fecha (una de las grandes fabricantes de dummies). Los dummies Q tienen mayor sensorización y son los utilizados ahora mismo por la normativa ECE-R129 (i-Size) para homologar Sistemas de Retención Infantil.

Pero podemos preguntarnos: ¿Representan de manera fiel las dimensiones de una persona estándar? ¿Existen dummies diferentes para hombres, mujeres y niños?

Con el objetivo de arrojar algo de luz sobre dicha problemática, en RiveKids hemos querido poner en papel la información de la que disponemos, en lo que a medidas antropomórficas se refiere, y así poder comparar estas tres familias entre sí para poder despejar algunas de estas dudas.

Es necesario conocer también, cuando hablamos de estos maniquíes de ensayo que tanto ayudan en la mejora de la seguridad en el sector de la automoción, la aplicación de los percentiles a la hora de referirnos a los dummies. Un percentil se define como una medida de posición ampliamente usada en estadística para referirse a un porcentaje de la muestra realizada, esto es, un percentil 20 es el valor que representa al 20% de las observaciones realizadas. De esta manera un dummy masculino de percentil 95 sería un dummy más pesado y más alto que el 95% de los hombres. Por ello existen dummies de diferentes percentiles.

¿De dónde salen las medidas para que los dummies sean como son?

Probablemente esta sea, una de las más complicadas preguntas de hacer con respecto a la historia de los dummies. Aún así es inevitable preguntárselo, si los dummies están ahí es porque han sido fabricados según unas especificaciones (que veremos en el próximo apartado) pero ¿de dónde han salido tales especificaciones? ¿Se han medido niños reales para establecer medidas coherentes?

Bien, realizando una apasionante pero también profunda y ardua búsqueda respecto al tema, uniendo documentos antiguos y estudios pertenecientes, en su mayoría, a Estados Unidos y saltando de unos estudios a otros, uno puede remontarse al año en el cual se realizó el primer estudio, que hayamos encontrado, realizado con el fin de obtener mediciones antropométricas que sirvieran para la fabricación de un representante fiel de un niño humano (A bibliography of human morphology, 1914-1939, Krogman, 1941).

Cabe mencionar que existen estudios que se dedicaron a tomar mediciones de niños con el simple objetivo de dejar documentadas las medidas más significativas representativas de una población en concreto y pertenecientes a un año en particular, como es el caso del estudio realizado en 1941 pero también existen estudios de científicos que tomaron medidas con el objetivo de destinar dichos valores a la creación y desarrollo de SRI (Sistemas de Retención Infantil) como es el caso del documento ‘Source data of infant and child measurementsrealizado por la Universidad de Michigan y firmado en 1972.

Existen por lo tanto multitud de estudios dedicados a tomar mediciones de niños y servir como referencias para la fabricación de dummies preparados para los crash tests, pero ¿Cuál de todos ellos ha servido realmente para obtener los valores humanos a la hora de fabricar dummies? Detrás de una pregunta de tal magnitud se encuentra un proyecto capaz de contar con los medios necesarios para ofrecer una respuesta irrefutable y definitiva.

El proyecto europeo realizado a gran escala (financiado con 5 848 881,70 de euros) más reciente, es el denominado proyecto CASPER. La recopilación de información realizada en el proyecto CASPER define la antropometría de los dummies más modernos.

Aunque es difícil recabar esta infromaci´n debido a su importante papel jugado en el desarrollo de los dummies y a su reservado nivel de información puesta en público, hemos encontrado un documento publicado el 12 de Agosto de 2014 para la aprobación del EEVC (European Enhanced Vehicle-Safety Committee), titulado “Q10 dummy Report Advanced Child Dummies and Injury Criteria for Frontal Impact” que aporta finalmente datos concluyentes sobre de dónde vienen los valores antropométricos utilizados para el desarrollo de dummies de la serie Q.

El apartado dedicado a la antropometría aclara que la base de datos utilizada para la fabricación y desarrollo de los dummies serie Q10 es la base de datos CANDAT. Esta base de datos contempla valores de 12 diferentes bancos de datos antropométricos publicados entre 1922 y 1977.

Si tratamos de acceder a dicha base de datos y así comprobar qué valores se han utilizado, nos encontraremos delante de un mensaje de advertencia que, traducido al español dice: “Esta es una versión pública de un articulo confidencial. La información confidencial ha sido omitida. Una vez omitida se ha indicado con un recuadro amarillo. Los párrafos y distribuciones de las páginas no se han alterado.”

Por tanto, no se pueden obtener los valores exactos que han servido para la creación y desarrollo de los dummies de la serie Q pero sí que se puede asegurar que los datos de la base CANDAT pueden incluir nuevas mediciones realizadas por el proyecto CASPER pero también incluyen datos de estudios anteriores que datan, como el propio documento indica, de 1922.

Los dummies para sillas de coche (SRI)

A la hora de construir un dummy se divide el cuerpo en sectores para poder representar cada uno de ellos con su masa y dimensión correspondientes. Para ello debemos tener presente que los niños tienen en su cuerpo unas proporciones muy diferentes a los adultos. Y a su vez, dependiendo de la edad del niño al que representan también existen grandes variaciones.

De esta manera para representar a un modelo P0 (representación de un recién nacido) solamente se miden cuatro grandes grupos: cabeza y cuello, torso, brazos y finalmente, piernas.

Nada que ver con las medidas consideradas, por ejemplo, para un P6 (dummy perteneciente a la serie P y de 6 años de edad) en el cual los grupos “brazos y piernas” se desglosan en superiores e inferiores y pies derechos e izquierdos.

Así pues, la familia Hybrid lll solamente se fabricó para niños de 3, 6 y 10 años. Por lo que las comparaciones entre las series P y Q son más numerosas ya que cuentan adicionalmente con modelos de recién nacido, 9 meses y 18 meses. Por tanto, las categorías fabricadas hasta la fecha, englobando los modelos de las tres series son: recién nacido, 9 meses, 18 meses, 3,6 y 10 años.

Datos extraídos de: http://www.humaneticsatd.com/sites/default/files/file/EEVC_WG12&18_DOC514_Q-dummies_&_Criteria-April_2008.pdf

¿Qué datos aportan los dummies?

Existen notables diferencias a la hora de tomar mediciones por parte de un dummy modelo P y modelo Q. Como es esperable, el modelo Q al ser más moderno, el modelo Q10 salió al mercado en 2010, incluye una mayor posibilidad de realizar mediciones.

El modelo Q cuenta con tres acelerómetros (para medir aceleraciones de movimientos en vehículos), encontrándose estos en pecho, pelvis y cabeza, mientras que el modelo P solamente cuenta con un único acelerómetro en el pecho. Esto supone una gran diferencia pues en la zona de la cabeza, la parte del cuerpo posiblemente más comprometida y sensible en los impactos de accidentes, el dummy P solamente puede medir la excursión sufrida y si ha existido o no contacto durante el ensayo.

En la siguiente imagen se muestra una comparación entre las diferentes mediciones que los dummies P y Q realizan, marcando en color rojo las zonas en las cuales el modelo incluye un acelerómetro.

¿Cuánto pesa un dummy?

Los datos que han servido para este breve artículo se han tomado directamente de las tablas de características prestadas por una empresa fabricante en su página web oficial (Humanetics ATD).

Como he mencionado anteriormente, las partes del cuerpo medidas dependen de la edad que pretende representar el dummy. Para poder comparar las familias entre sí, éstas se han agrupado en cuatro grandes bloques: cabeza y cuello, torso, brazos completos y piernas y pies completos.

Los resultados obtenidos son muy reveladores, como os mostramos a continuación. En este primer caso, se analizará de manera más particular o específica y se añadirá junto con la conclusión obtenida, la tabla comparativa que hemos realizado con cada uno de los modelos y que ha servido para enfrentarlos entre sí.

Para hacer aún más intuitiva la comparación se ha decidido incluir el tanto por ciento sobre el total que corresponde a una parte del cuerpo (la cabeza y cuello representan el 20.59% del peso total del dummy, por ejemplo).

En el caso del modelo de recién nacido observamos que el salto entre la serie Q y la serie P ya es significativo. Si analizamos cabeza y cuello junto con el torso, el salto de la familia P a Q alcanza un valor próximo al 10% mientras que en brazos y piernas el salto es inverso y llega a reducirse hasta alcanzar prácticamente la mitad de su valor en las piernas del dummy.

¿Son tan diferentes las familias de dummies?

Para el resto de los modelos analizados es obligado comentar que la comparación no llega a ser tan exagerada como prometía este primer encuentro. Por ejemplo, en el modelo de 9 meses las diferencias no oscilan tanto, manteniéndose en torno al 5% como diferencia máxima entre dummies excepto en torso, que aumenta hasta prácticamente un 10% de nuevo. Generalmente es en el torso donde más diferencia se aprecia, manteniéndose las demás partes del cuerpo más estables respecto a la media entre los tres modelos.

Exclusivamente, a la hora de comparar la familia Hybrid lll (lógico al ser la primera familia desarrollada al completo) encontramos en los modelos un aumento significativo de la masa de las piernas (incluyendo éstas los pies y pierna superior e inferior) respecto a las familias P y Q.

Por lo general el torso constituye la mayor parte de la masa del maniquí llegando a representar el 50% de la misma en algunos casos (Hybrid lll 6 años) pero la tendencia parece conducir a una mayor estabilidad entre las diferentes partes del cuerpo. Como rasgo principalmente mayoritario los modelos a medida que avanzan aumentan de peso en cuanto al torso, cabeza y cuello pero disminuyen en lo que a piernas y brazos se refiere.

El futuro de los dummies

Quién sabe dónde llegarán estos avances y con qué exactitud podremos decir que representan los dummies a las personas reales en el futuro. O si podrán llegar a representar y extenderse a grupos más específicos como la población anciana. El tiempo lo dirá.

Firmado: Adrián

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