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基于體感機械臂的舒適控制算法設計研究

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。

體感技術是指通過做出肢體動作而無需操作任何復雜的控制設備就可以身臨其境的人機互動技術[1]。區(qū)別于按鍵與觸摸等傳統(tǒng)的交互方式，體感技術提升了操作的靈活性、直觀性，在游戲、移動應用、運動康復、虛擬學習系統(tǒng)等領域中，有著越來越廣泛的應用[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，主要是基于幾何關系求其運動學正反解[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)。而人體手臂構造與機械不同，手臂的生理結構決定了其不具備機械關節(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系的體感機械臂舒適控制算法。

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　體驗式實訓覆蓋13個體感項目

電力安全實訓中心共分為兩個實訓場區(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)、多功能教學區(qū)、研討區(qū)、測試區(qū)和總結區(qū)。

實訓中心覆蓋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、高空墜落實訓、安全距離感知實訓、高空救援實訓、倒桿實訓5大實訓項目。

項目建設對電力生產(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，設置危險點并放大w章現(xiàn)象，使得學員在安全培訓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章的培訓效果。

變“以教為主”為“以學為主”

體驗式的電力安全實訓方式對學員具有很大的沖擊力，設備漏電、人體觸電、開關柜誤操作、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)的安全培訓形成了鮮明反差：“傳統(tǒng)的安全教育培訓往往以培訓師為中心，即‘以教為主’的傳統(tǒng)形式，學員很難有效吸收并加以運用，培訓效果也參差不齊，無法使安全意識和安全知識真正深入每一個學員心里?！?/p>

而在電力安全實訓中心，體驗式安全實訓強調以學員為中心，即“以學為主”，通過學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，通過實訓人員的“正向實訓、逆向體驗”，使實訓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致傷害的情景。

兩大點建立培訓新模式

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

系統(tǒng)功能設計上也進行了，在實訓中心建設中遵循“流程合乎邏輯、效果適度夸張”的設計要求，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計再現(xiàn)，力爭讓參訓的學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，更側重于解決“不敢”的問題。

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安全體感設備廠家說明抓好安全教育培訓、注重學習培訓效果

對生產(chǎn)部門要進行新的兩票管理辦法培訓、新的安全工作規(guī)程培訓，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（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置；三是對全體施工人員進行安全教育培訓（安全、技術交底），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，對用工風險、作業(yè)場所車輛、機具等風險予以嚴控。

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、安全防護設施配置，嚴格執(zhí)行《公司安全設施標準》，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，應用科技成果，促進安全設施和工器具的改進，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，安全責任落實全員化，靜電體驗體感，風險管控制度執(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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