基于体感机械臂的舒适控制算法设计研究
分析人体手臂在体感控制中的舒适程度,依据疲劳度理论建立手臂舒适范围空间模型。采用体感方式控制机械臂运动,通过径向测试实验与点阵z定实验测试手臂的舒适参数,拟合控制映射函数,提出基于体感机械臂的舒适控制算法。
体感技术是指通过做出肢体动作而无需操作任何复杂的控制设备就可以身临其境的人机互动技术[1]。区别于按键与触摸等传统的交互方式,体感技术提升了操作的灵活性、直观性,在游戏、移动应用、运动康复、虚拟学习系统等领域中,有着越来越广泛的应用[2-5]。
目前的体感机械臂控制算法中,对于人手臂与机械臂姿态之间的映射,主要是基于几何关系求其运动学正反解[6],其思想是进行线性映射,令机械手臂完全模仿人的手臂姿态。而人体手臂构造与机械不同,手臂的生理结构决定了其不具备机械关节那样完全的自由度[7],而且考虑到力度、能量消耗等因素,手臂做出不同动作的难易程度也不尽相同。这就导致在操作机械手臂完成一系列动作的过程中操作者容易疲劳,效率较低,静电体验体感中心,不能长时间作业。
为了减轻使用者的疲劳度,提高控制的舒适性和效率,考虑人手臂的舒适程度以及能量消耗等因素的影响,提出一种基于映射关系的体感机械臂舒适控制算法。
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体验式实训覆盖13个体感项目
电力安全实训中心共分为两个实训场区,使用面积近3000平方米。从功能划分上,分为安全认知区、常规作业安全体感区、配电线路作业体感区、多功能教学区、研讨区、测试区和总结区。
实训中心覆盖13个体感项目,其中,常规作业安全体感区包含高空作业感知、设备漏电体感、带电剪线体感、人体触电体感、跨步电压体感、线路过载体感、低压电弧体感、开关柜误操作事故模拟8大体感项目。配电线路作业体感区包含配电作业安全技能实训、高空坠落实训、安全距离感知实训、高空救援实训、倒杆实训5大实训项目。
项目建设对电力生产过程中常见的危险点进行提炼模拟,同时选取有代表意义的电力生产作业流程,设置危险点并放大w章现象,使得学员在安全培训过程中逆向感知不安全作业行为所带来的危害,从而造成心理上的震撼,达到不敢w章的培训效果。
变“以教为主”为“以学为主”
体验式的电力安全实训方式对学员具有很大的冲击力,设备漏电、人体触电、开关柜误操作、高处坠落等,能让体验者非常直观、身临其境地体验一些电力安全事故,对他们产生极大的触动,增强他们的安全意识。
这与电力行业传统的安全培训形成了鲜明反差:“传统的安全教育培训往往以培训师为中心,即‘以教为主’的传统形式,学员很难有效吸收并加以运用,培训效果也参差不齐,无法使安全意识和安全知识真正深入每一个学员心里。”
而在电力安全实训中心,体验式安全实训强调以学员为中心,即“以学为主”,通过学员亲身体验和心灵感悟获得知识和技能,从根本上改变他们的态度和行为。
常规作业安全体感区、配电线路作业体感区两大区域采用流程化的方式,通过实训人员的“正向实训、逆向体验”,使实训人员明确认知电力作业过程中安全行为的重要性,体验电力作业过程中潜在的危险及可能导致伤害的情景。
两大点建立培训新模式
电力安全实训中心有两大点,一个是安全培训理念上的,通过建立集“正向实训、逆向体验、虚拟互动、素质测评”为一体的电力安全培训新模式,使电力安全培训变成看得见、摸得着的体验式安全培训新模式。
系统功能设计上也进行了,在实训中心建设中遵循“流程合乎逻辑、效果适度夸张”的设计要求,从正确的电力作业流程和典型的w章作业行为中选取正反两个方面的典型案例进行设计再现,力争让参训的学员一方面掌握正确的作业行为,另一方面了解违规作业所带来的危害,在解决安全生产中“不能”问题的同时,更侧重于解决“不敢”的问题。
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安全体感设备厂家说明抓好安全教育培训、注重学习培训效果
对生产部门要进行新的两票管理办法培训、新的安全工作规程培训,进行配电标准化作业教培和问题答疑。在这方面,一是按照规定签订合格的施工合同、安全协议、用工协议;二是审查作业资质(含特种作业人员资格)和委托书,施工队伍专兼职安全人员设置;三是对全体施工人员进行安全教育培训(安全、技术交底),经考试合格后方可进网作业;四是加强施工作业现场监督检查,五是监督检查作业现场、作业环境等安全措施是否满足作业要求,对用工风险、作业场所车辆、机具等风险予以严控。
2.4 规范现场安全标准化管理,保证安全标示清晰正确
规范各电压变电站、输电线路安全标志标识、安全防护设施配置,严格执行《公司安全设施标准》,完善生产经营现场安全警示线、安全警示牌等安全警示标志。加大对现场安全防护的投入力度,应用科技成果,促进安全设施和工器具的改进,改善现场工作条件。在劳动防护方面,制订“现场作业劳动防护用品使用和管理规定”,监督现场作业人员正确使用安全劳动防护用品和安全工器具,监督落实安全工器具的定期检验制度,凡未经检验、检验不合格、检验超期或标识不清、损坏的安全工器具严禁使用。
3 结语
重视安全生产就要立足点滴、养成于日常、实施于过程、造就于管理,强力推行现场安全风险管控措施,使员工安全意识得到很大提高,员工安全防护责任和能力得到了进一步提高,基本达到现场工作安全管控标准化,安全责任落实全员化,静电体验体感,风险管控制度执行、落实到位于生产角角落落,静电体验体感,w章考核严厉化,隐患事故苗头追究、倒查、整改逐项化,从而谨小慎微,培养成了安全作业浓郁文化。打造新的安全管控文化阵地,从而制约震慑管控范围内的全体员工确保安全生产。
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