AR眼镜冲击试验

AR眼镜冲击试验是评估增强现实设备在遭受机械冲击时的结构强度和功能稳定性的关键测试。通过模拟运输、跌落或使用中的突发碰撞场景，验证镜框、光学模组、电路板等核心部件在冲击载荷下的抗损能力，确保产品在极端力学环境下仍能保持正常显示、追踪精度和佩戴安全性，满足消费电子可靠性标准与行业规范要求。

AR眼镜冲击试验目的

1、验证镜片、光波导等精密光学组件在瞬态冲击下的抗碎裂性能，防止内部光学路径偏移导致的图像失真

2、检测头戴机构与鼻托连接处的机械强度，避免冲击导致佩戴脱落或人体接触部位损伤

3、评估主板焊接点与柔性电路在冲击载荷下的可靠性，预防元器件脱落引发的功能失效

4、模拟设备从1.5米高度跌落到混凝土地面的极限工况，满足IEC 62262防护等级要求

5、验证陀螺仪、加速度计等运动传感器的抗冲击性能，确保SLAM空间定位稳定性

AR眼镜冲击试验方法

1、半正弦波冲击测试：使用电磁振动台施加11ms脉宽、150G峰值的标准波形，模拟运输振动环境

2、多轴连续冲击：在XYZ三轴向分别进行3次/轴的正反向冲击，检测各向异性结构的薄弱环节

3、包装跌落测试：将整机装入零售包装盒，执行角/棱/面三个跌落方向的1.2m自由跌落

4、摆锤冲击试验：采用5kg冲击锤以4.4m/s速度撞击镜腿铰链部位，验证活动部件的耐久性

5、温度冲击耦合测试：在-20℃至+60℃温度循环中同步施加冲击载荷，评估材料热应力影响

AR眼镜冲击试验分类

1、功能冲击：在设备运行状态下测试，监测冲击瞬间的显示刷新率、定位漂移等动态参数

2、破坏性冲击：采用阶梯递增的加速度值，直至出现结构性失效的极限测试

3、微冲击累积测试：施加1000次以上低能量冲击，评估金属疲劳和塑料蠕变效应

4、佩戴状态模拟：通过头模装置在冲击时保持20N的佩戴压力，检测人体工学设计合理性

5、局部定向冲击：使用气动冲击枪对特定区域（如摄像头模组）进行定点冲击验证

AR眼镜冲击试验技术

1、光栅投影测量：在冲击瞬间捕捉镜架变形量，精度可达0.01mm

2、高速摄影系统：以10万帧/秒记录镜片位移轨迹，分析光学模组动态响应

3、应变片阵列：在PCB板关键位置布置微型应变传感器，监测电路板弯曲应力

4、六轴力传感器：实时采集冲击过程中的三维力/力矩矢量数据

5、有限元预仿真：通过ANSYS进行冲击动力学模拟，优化试验参数设置

6、激光多普勒测振：非接触式测量镜片表面振动模态

7、红外热成像：检测冲击后电子元件异常发热点

8、声发射检测：捕捉材料内部裂纹产生的超声波信号

9、微距工业内窥镜：检查光机内部隐蔽位置的损伤情况

10、自动复位夹具：实现多批次样品的高效连续测试

AR眼镜冲击试验步骤

1、预处理：将样品在23±5℃、RH45-75%环境中稳定24小时

2、基准检测：记录初始光学参数（FOV、MTF）、电路导通性、外观状态

3、夹具设计：3D打印个性化适配支架，确保冲击传递路径准确

4、波形校准：使用标准质量块验证冲击谱形符合ISO 2247要求

5、分级加载：从50G开始，每次递增25G直至目标加速度值

6、后冲击检测：静置2小时后进行功能测试与X光内部扫描

AR眼镜冲击试验所需设备

1、气垫式冲击试验台：可实现0-500G、0.5-30ms脉宽精确控制

2、光学平台防震系统：隔离环境振动对微结构检测的干扰

3、微力值冲击锤：配备Dytran 2221M3型微型力传感器

4、多通道数据采集仪：同步记录64路传感器信号

5、跌落试验塔：配备可编程释放装置和地面介质切换模块

6、数字图像相关系统（DIC）：全场应变测量精度达0.05%

AR眼镜冲击试验参考标准

1、IEC 60068-2-27:2019 电工电子产品基本环境试验规程 冲击试验方法

2、MIL-STD-810H Method 516.8 程序IV运输冲击测试

3、GB/T 2423.5-2019 电子电工产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ea：冲击

4、ISO 2247:2000 包装.满装运输包装件 固定低频振动试验

5、ANSI/UL 62368-1:2019 音视频、信息与通信技术设备安全标准

6、JEDEC JESD22-B104E 机械冲击试验标准

7、EN 166:2002 个人眼防护装置标准 第5.4.3冲击阻力测试

8、ASTM D3332-99(2020) 包装件随机振动与冲击试验方法

9、GJB 150.18A-2009 军用装备实验室环境试验方法 冲击试验

10、SAE J1757-2:2016 车载电子设备机械冲击试验规范

AR眼镜冲击试验合格判定

1、光学系统：MTF值下降不超过初始值的15%，无鬼影或重影现象

2、结构完整性：镜腿开合机构仍能完成500次标准循环测试

3、电气性能：主板供电电压波动范围在±5%以内

4、外观要求：可见表面裂纹长度不超过2mm，无功能性锐边产生

5、安全防护：电池仓在冲击后仍满足IP54防尘防水等级

6、数据记录：冲击响应谱与预设波形吻合度误差≤8%

AR眼镜冲击试验应用场景

1、工业AR设备：验证在工厂环境抗工具掉落冲击的能力

2、军用头盔式AR：满足MIL-STD-810G 30G/11ms高强冲击要求

3、车载HUD组件：测试仪表板安装状态下的抗颠簸性能

4、医疗手术导航AR：确保消毒冲击与设备抗冲击兼容性

5、运动型AR眼镜：验证滑雪、登山等场景的极端冲击防护

6、儿童教育AR产品：通过EN71玩具安全标准跌落测试