體感技術(shù)總體設(shè)計(jì)

　　設(shè)計(jì)了機(jī)械臂體感控制系統(tǒng)，總體分為運(yùn)動(dòng)采集模塊、機(jī)械臂控制模塊、機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)模塊三部分，。

　　運(yùn)動(dòng)采集模塊采集人手臂的姿態(tài)信息，經(jīng)過(guò)姿態(tài)解算和無(wú)線傳輸?shù)竭_(dá)主控制器，通過(guò)舒適控制算法的處理，實(shí)現(xiàn)從手臂姿態(tài)到機(jī)械臂動(dòng)作之間的映射，令機(jī)械臂的肩、肘以及腕關(guān)節(jié)處的舵機(jī)轉(zhuǎn)到目標(biāo)角度，電力作業(yè)安全體感哪家好，實(shí)現(xiàn)體感控制機(jī)械臂。

　　1.2 機(jī)械臂系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　為減少加工機(jī)械臂結(jié)構(gòu)所消耗的時(shí)間和成本，利用機(jī)器人套件的舵機(jī)及其可組裝散件，搭建了五自由度剛性機(jī)械臂，并以人肩部為原點(diǎn)建立手臂平面坐標(biāo)系，。分析體感姿態(tài)用到了運(yùn)動(dòng)學(xué)正反解算法，采集手臂角度α、β，解算后映射到右側(cè)機(jī)械臂的五個(gè)關(guān)節(jié)處舵機(jī)轉(zhuǎn)角（圖1中①~⑤），實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂定位。

　　基于慣性體感技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種集成MPU6050陀螺儀模塊、24L01無(wú)線發(fā)射模塊和STM32單片機(jī)于一體的小型可穿戴式無(wú)線姿態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，通過(guò)通信組網(wǎng)，將實(shí)時(shí)采集到的姿態(tài)信息經(jīng)運(yùn)算處理傳回主控制器。

。因此虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）技術(shù)本質(zhì)上說(shuō)是一種高度逼真地模擬人在現(xiàn)實(shí)生活中視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、動(dòng)作（甚至包括嗅覺(jué)）等行為的人機(jī)交互技術(shù)；這種信息處理系統(tǒng)已不再是建立在單維的數(shù)字化空間上，而是建立在一個(gè)多維的信息空間中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是支撐這個(gè)多維信息空間的關(guān)鍵技術(shù)。綜h運(yùn)用“虛物實(shí)化”和“實(shí)物虛化”，使得虛擬環(huán)境中既有計(jì)算機(jī)創(chuàng)造出來(lái)的虛擬實(shí)體，又有真實(shí)世界物景。

   “親歷”危

　　“啊……”坐在體驗(yàn)椅上的架子工謝德余抓緊安全帶，不由地叫了一聲。屏幕上顯示大風(fēng)大雨天氣中，數(shù)根腳手架從天而降，一名架子工從26樓高的空中隨風(fēng)墜落，這個(gè)場(chǎng)景讓做了20多架子工的謝德余不由地驚呼起來(lái)。

　　摘下眼鏡后，謝德余仍心有余悸。他說(shuō)，這雖然只是一場(chǎng)腳手架坍塌的虛擬體驗(yàn)，但當(dāng)看到工友從高空墜落，鮮血滿地，還是嚇出了一身冷汗。按要求，在施工中必須系好安全帶，如果風(fēng)力大于6級(jí)就不能施工了，但在剛才的虛擬體驗(yàn)中，那名工友不顧大風(fēng)大雨搶工期搭建腳手架，在操作中又先拆除 連接件后拆除架子，操作錯(cuò)誤，從而丟了生命?！敖窈笠欢ㄒ龅桨踩┕?，決不能麻1痹大意，拿自己和他人的生命安全開(kāi)玩笑?！敝x德余說(shuō)。

　　VR安全體驗(yàn)是否如此逼真震撼？筆者也戴上VR眼鏡現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)了一下塔吊傾覆事故。

　　鏡頭里，沒(méi)有相關(guān)資質(zhì)的施工人員正在拆除塔吊，筆者隨著他來(lái)到數(shù)十層高的塔吊上，俯瞰下方，底下的人影變得渺小。突然，松江區(qū)電力作業(yè)安全體感，塔吊開(kāi)始劇烈搖晃，體驗(yàn)座椅也跟著劇烈搖晃起來(lái)，確實(shí)有一種瞬間心提到了嗓子眼的窒息感，從高空墜落的瞬間更是感覺(jué)天旋地轉(zhuǎn)，大腦一片空白。

　　VR體驗(yàn)提高安全意識(shí)

　　“有了切身的體驗(yàn)，就會(huì)更珍惜生命。 ”中建一局北京公司中迪項(xiàng)目安全負(fù)責(zé)人代恒奎介紹，體驗(yàn)館里能夠用VR模擬體驗(yàn)的項(xiàng)目都是建筑施工工地上的常見(jiàn)事故，電力作業(yè)安全體感中心，比如高空墜落、物體打擊、坍塌等傷害類型，覆蓋了架子工、模板工、鋼筋工等各個(gè)工種。作為一種體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，當(dāng)體驗(yàn)人員戴上VR眼鏡，電力作業(yè)安全體感，就能 “親身”經(jīng)歷工程建設(shè)中的物體打擊、高空墜落、電1擊、坍塌等可能發(fā)生的各種危險(xiǎn)場(chǎng)景，通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)來(lái)體驗(yàn)工作現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)行為的發(fā)生和后果，從而增強(qiáng)自我保護(hù)意識(shí)，規(guī)范操作。

　　“講一次不如讓員工親身體驗(yàn)一次?！睋?jù)九龍坡區(qū)城鄉(xiāng)建委安管站相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，這是該區(qū)的首1個(gè) VR安全體驗(yàn)館，也是“智慧工地”的一項(xiàng)內(nèi)容。它將傳統(tǒng)的 “說(shuō)教式”教育轉(zhuǎn)變?yōu)橛H身“體驗(yàn)式”教育，讓施工從業(yè)人員親身感受違規(guī)操作帶來(lái)的危害，提前吃"后悔藥"，從而從本質(zhì)上提升對(duì)安全的敬畏心理，強(qiáng)化安全防范意識(shí)，掌握相應(yīng)的防范知識(shí)和應(yīng)急措施。

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