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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，高压安全距离体感哪家好，效率较低，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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 人机交互产业链

   从人机交互过程来讲，可分为四步：通过传感器直接或间接与人接触获得感知信息；通过建立模型对感知信息进行分析与识别；对分析结果进行推理达到感性的理解；将理解结果通过合理的方式表达出来。也就完成了人机交互的全过程。  从功能实现看，人机交互作为一个闭环的模式识别系统，应该包括感知信号的获取、感知信息的分析与识别、感知信息的理解和信息表达等功能四个环节，当感知信息与标准信息存在差异时，将发出指令给予修正或反馈信息给予告警和提示。在这四个方面的环节中，感知信息的识别和感知信息的理解是技术的关键所在。  从技术实现过程看，信息获取和信息识别环节属于感知层的范畴，而感知信息的理解和信息表达属于应用层的内容。

安全管理存在的隐患有：  

  1、建筑企业安全责任普遍存在的问题是：公司经理、分公司经理、 项目经理、专职安全员、施工班组组长，高压安全距离体感，企业各部门安全生产责任制不健全；企业各级、各部门管理人员的安全生产责任制流于形式，是给上级管 理部门检查的样品。 对管理人员进行抽查提问， 普遍不能完整回答岗位责任制的具体内容。企业各级、各部门管理人员生产责任制的系统性不强， 无具体的考核办法。

 2、施工现场的安全管理目标，施工企业往往不能重视：文明施工管理目标，国家均有明确规定，施工单位往往贯彻不力，或流于形式，或根本未执行。企业安全目标，没有分解到企业各部门，尤其是项目经理部，班组，也没有分解到人。目标管理无整 体性，系统性，更无安全管理目标执行的考核措施。   

3、尽管施工单位项目部一般都有施工组织设计，但性较强的项目往往缺少专项施工方案的编制，施工组织设计中，无针对性、或针对性不强，写几条原则性的措施，敷衍了事，施工安全管理 过程中无法具体落实，流于形式。  

 4、施工项目经理部普遍无分部、分项工程安全技术交底资料，即使 有书面交底资料，针对性不强，未履行签字手续，少数项目部 则根本未进行分部、分项工程安全技术交底。   

5、建筑企业一般均有定期安全检查制度，但项目部一般没有定期检 查制度，不认真检查，不检查就不会发现安全隐患，高压安全距离体感公司，自行整改。往往经上 级部门进行抽查或检查后发现安全隐患之后，经督促后才进行整改。  

 6、 施工企业尤其是项目经理部， 缺少或很少对季节性或临时性农工、 民工进行安全教育， 安全教育不重视， 而现场伤w事故的 80%以上均为民工。  

 7、现场施工中，普遍未制定班前安全活动制度，特种作业工人未坚 持持证上岗，或持证上岗的人数不够。