基于體感機械臂的舒適控制算法設(shè)計研究

分析人體手臂在體感控制中的舒適程度，依據(jù)疲勞度理論建立手臂舒適范圍空間模型。采用體感方式控制機械臂運動，通過徑向測試實驗與點陣z定實驗測試手臂的舒適參數(shù)，擬合控制映射函數(shù)，提出基于體感機械臂的舒適控制算法。

體感技術(shù)是指通過做出肢體動作而無需操作任何復(fù)雜的控制設(shè)備就可以身臨其境的人機互動技術(shù)[1]。區(qū)別于按鍵與觸摸等傳統(tǒng)的交互方式，體感技術(shù)提升了操作的靈活性、直觀性，在游戲、移動應(yīng)用、運動康復(fù)、虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)等領(lǐng)域中，有著越來越廣泛的應(yīng)用[2-5]。

目前的體感機械臂控制算法中，對于人手臂與機械臂姿態(tài)之間的映射，主要是基于幾何關(guān)系求其運動學(xué)正反解[6]，其思想是進行線性映射，令機械手臂完全模仿人的手臂姿態(tài)。而人體手臂構(gòu)造與機械不同，手臂的生理結(jié)構(gòu)決定了其不具備機械關(guān)節(jié)那樣完全的自由度[7]，而且考慮到力度、能量消耗等因素，手臂做出不同動作的難易程度也不盡相同。這就導(dǎo)致在操作機械手臂完成一系列動作的過程中操作者容易疲勞，效率較低，靜電體驗體感中心，不能長時間作業(yè)。

為了減輕使用者的疲勞度，提高控制的舒適性和效率，考慮人手臂的舒適程度以及能量消耗等因素的影響，提出一種基于映射關(guān)系的體感機械臂舒適控制算法。

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　體驗式實訓(xùn)覆蓋13個體感項目

電力安全實訓(xùn)中心共分為兩個實訓(xùn)場區(qū)，使用面積近3000平方米。從功能劃分上，分為安全認知區(qū)、常規(guī)作業(yè)安全體感區(qū)、配電線路作業(yè)體感區(qū)、多功能教學(xué)區(qū)、研討區(qū)、測試區(qū)和總結(jié)區(qū)。

實訓(xùn)中心覆蓋13個體感項目，其中，常規(guī)作業(yè)安全體感區(qū)包含高空作業(yè)感知、設(shè)備漏電體感、帶電剪線體感、人體觸電體感、跨步電壓體感、線路過載體感、低壓電弧體感、開關(guān)柜誤操作事故模擬8大體感項目。配電線路作業(yè)體感區(qū)包含配電作業(yè)安全技能實訓(xùn)、高空墜落實訓(xùn)、安全距離感知實訓(xùn)、高空救援實訓(xùn)、倒桿實訓(xùn)5大實訓(xùn)項目。

項目建設(shè)對電力生產(chǎn)過程中常見的危險點進行提煉模擬，同時選取有代表意義的電力生產(chǎn)作業(yè)流程，設(shè)置危險點并放大w章現(xiàn)象，使得學(xué)員在安全培訓(xùn)過程中逆向感知不安全作業(yè)行為所帶來的危害，從而造成心理上的震撼，達到不敢w章的培訓(xùn)效果。

變“以教為主”為“以學(xué)為主”

體驗式的電力安全實訓(xùn)方式對學(xué)員具有很大的沖擊力，設(shè)備漏電、人體觸電、開關(guān)柜誤操作、高處墜落等，能讓體驗者非常直觀、身臨其境地體驗一些電力安全事故，對他們產(chǎn)生極大的觸動，增強他們的安全意識。

這與電力行業(yè)傳統(tǒng)的安全培訓(xùn)形成了鮮明反差：“傳統(tǒng)的安全教育培訓(xùn)往往以培訓(xùn)師為中心，即‘以教為主’的傳統(tǒng)形式，學(xué)員很難有效吸收并加以運用，培訓(xùn)效果也參差不齊，無法使安全意識和安全知識真正深入每一個學(xué)員心里。”

而在電力安全實訓(xùn)中心，體驗式安全實訓(xùn)強調(diào)以學(xué)員為中心，即“以學(xué)為主”，通過學(xué)員親身體驗和心靈感悟獲得知識和技能，從根本上改變他們的態(tài)度和行為。

常規(guī)作業(yè)安全體感區(qū)、配電線路作業(yè)體感區(qū)兩大區(qū)域采用流程化的方式，通過實訓(xùn)人員的“正向?qū)嵱?xùn)、逆向體驗”，使實訓(xùn)人員明確認知電力作業(yè)過程中安全行為的重要性，體驗電力作業(yè)過程中潛在的危險及可能導(dǎo)致傷害的情景。

兩大點建立培訓(xùn)新模式

電力安全實訓(xùn)中心有兩大點，一個是安全培訓(xùn)理念上的，通過建立集“正向?qū)嵱?xùn)、逆向體驗、虛擬互動、素質(zhì)測評”為一體的電力安全培訓(xùn)新模式，使電力安全培訓(xùn)變成看得見、摸得著的體驗式安全培訓(xùn)新模式。

系統(tǒng)功能設(shè)計上也進行了，在實訓(xùn)中心建設(shè)中遵循“流程合乎邏輯、效果適度夸張”的設(shè)計要求，從正確的電力作業(yè)流程和典型的w章作業(yè)行為中選取正反兩個方面的典型案例進行設(shè)計再現(xiàn)，力爭讓參訓(xùn)的學(xué)員一方面掌握正確的作業(yè)行為，另一方面了解違規(guī)作業(yè)所帶來的危害，在解決安全生產(chǎn)中“不能”問題的同時，更側(cè)重于解決“不敢”的問題。

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安全體感設(shè)備廠家說明抓好安全教育培訓(xùn)、注重學(xué)習(xí)培訓(xùn)效果

對生產(chǎn)部門要進行新的兩票管理辦法培訓(xùn)、新的安全工作規(guī)程培訓(xùn)，進行配電標準化作業(yè)教培和問題答疑。在這方面，一是按照規(guī)定簽訂合格的施工合同、安全協(xié)議、用工協(xié)議；二是審查作業(yè)資質(zhì)（含特種作業(yè)人員資格）和委托書，施工隊伍專兼職安全人員設(shè)置；三是對全體施工人員進行安全教育培訓(xùn)（安全、技術(shù)交底），經(jīng)考試合格后方可進網(wǎng)作業(yè)；四是加強施工作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)督檢查，五是監(jiān)督檢查作業(yè)現(xiàn)場、作業(yè)環(huán)境等安全措施是否滿足作業(yè)要求，對用工風(fēng)險、作業(yè)場所車輛、機具等風(fēng)險予以嚴控。

2.4 規(guī)范現(xiàn)場安全標準化管理，保證安全標示清晰正確

規(guī)范各電壓變電站、輸電線路安全標志標識、安全防護設(shè)施配置，嚴格執(zhí)行《公司安全設(shè)施標準》，完善生產(chǎn)經(jīng)營現(xiàn)場安全警示線、安全警示牌等安全警示標志。加大對現(xiàn)場安全防護的投入力度，應(yīng)用科技成果，促進安全設(shè)施和工器具的改進，改善現(xiàn)場工作條件。在勞動防護方面，制訂“現(xiàn)場作業(yè)勞動防護用品使用和管理規(guī)定”，監(jiān)督現(xiàn)場作業(yè)人員正確使用安全勞動防護用品和安全工器具，監(jiān)督落實安全工器具的定期檢驗制度，凡未經(jīng)檢驗、檢驗不合格、檢驗超期或標識不清、損壞的安全工器具嚴禁使用。

3 結(jié)語

重視安全生產(chǎn)就要立足點滴、養(yǎng)成于日常、實施于過程、造就于管理，強力推行現(xiàn)場安全風(fēng)險管控措施，使員工安全意識得到很大提高，員工安全防護責(zé)任和能力得到了進一步提高，基本達到現(xiàn)場工作安全管控標準化，安全責(zé)任落實全員化，靜電體驗體感，風(fēng)險管控制度執(zhí)行、落實到位于生產(chǎn)角角落落，靜電體驗體感，w章考核嚴厲化，隱患事故苗頭追究、倒查、整改逐項化，從而謹小慎微，培養(yǎng)成了安全作業(yè)濃郁文化。打造新的安全管控文化陣地，從而制約震懾管控范圍內(nèi)的全體員工確保安全生產(chǎn)。

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