随着无人机在运输、拍摄和检测等领域的广泛应用,无人机飞行所带来的公共安全问题也引起了重视。虽然目前对于无人机撞击工况下的人体损伤研究主要集中在成人,但是近些年来频发的无人机失控后坠落引起儿童伤亡事故表明无人机碰撞对人体的损伤研究同样也需要考虑儿童群体。本文主要针对无人机碰撞工况下儿童头部损伤及响应规律进行研究。通过几何提取、几何处理和Truegrid软件分块投影的方法建立了儿童脑部高质量的六面体网格。然后提取颅骨、头皮等组织的几何表面,在Hypermesh中通过拉伸和节点投影的方法分别建立了对应组织的网格模型。最后,对头部各组织的材料进行定义,完成了基于解剖学的6岁儿童头部有限元模型的建立。目前文献中仅检索到9岁儿童头部实验数据,考虑到6岁儿童与9岁儿童年龄段较为接近,因此本文仿真重现了9岁儿童不同高度头部跌落实验以及头部压缩实验。将儿童仿真结果与实验数据进行比较,发现仿真结果与实验数据较为接近,说明6岁儿童头部有限元模型具有高的生物逼真度。采用了大疆Mavic2无人机对儿童假人头部进行碰撞分析,设计了无人机在不同速度和不同姿态下撞击儿童的仿真矩阵。按照仿真矩阵依次进行了不同工况的仿真分析。分析得出,随着无人机撞击速度的增加,儿童头部的损伤风险也不断增加。对于不同姿态的无人机碰撞来说,无人机正姿态侧面碰撞工况产生的头部损伤指标较高,相比其它工况,正姿态侧面撞击工况伤害最严重。最后,采用本文建立的基于解剖学的高生物逼真度6岁儿童头部模型按照上述相同工况进行仿真。结果发现,不同速度的无人机和不同姿态的无人机仿真多数结果与上述假人仿真结果一致,除此之外,本文建立的高逼真度儿童头部模型还预测了颅骨破裂和脑部损伤风险,结果显示当速度大于等于20m/s时,儿童脑部发生损伤风险概率较高。选用常用指标HIC基于生物力学模型预测结果得出无人机正姿态正面水平碰撞速度为20m/s时,头部发生AIS3+较严重损伤的概率为20%-30%。