Файл: Техническое зрение для системы управления сортировочного робота.pdf

71
Наглядное представление работы программы показано на рисунке 4.14, выводится надпись зашифрованной фразы в QR коде.
Рисунок 4.14 – Детектирование QR кода
4.7
Связь технического зрения и системы управления
манипулятором
Полученная с помощью технического зрения информация используется для управления роботом в соответствии с одним из двух следующих принципов. Первый базируется на непрерывном (или квазинепрерывном) поступлении видеосигнала обратной связи для коррекции траектории движения рабочего органа робота. По этому принципу действуют сервосистемы, минимизирующие отклонения текущего состояния рабочего органа от желаемого, которое определяется по данным визуального наблюдения за целевым объектом. Второй принцип основан на вводе информации в устройство управления робота дискретными порциями. Каждая такая порция служит для выработки программных движений на очередной интервал времени, в течение которого робот перемещается в следующее целевое положение «вслепую», т. е. без непрерывной визуальной обратной связи.
Каждый из указанных принципов использования видеоинформации для управления роботами имеет свою сферу применения. Так, адаптивные сварочные роботы, визуально определяя стык свариваемых деталей, корректируют движение головки вдоль шва при непрерывном поступлении сигнала обратной связи. Такой способ находит применение при взятии движущихся деталей с конвейера, слежении за полосой, направляющей

72 движения мобильного робота и т. п. Хотя такие системы несомненно, перспективны, до сих пор намного шире распространены СТЗ, основанные на втором из описанных выше принципов «целуказании». Рассмотрим несколько подробнее методы использования зрительной информации в таких системах
.В простейшем случае по результатам работы СТЗ на основании априорно указанных условий принимается решение только о запуске или останове
(прерывании) заранее заданной программы действий робота, уходе на ту или иную жесткую подпрограмму, изменении последовательности выполнения команд управляющей программы, полная информация о каждой из которых должна быть внесена в управляющее устройство еще до начала работы робота.
В работе используется передача данных, основанная на втором принципе (рисунок 4.15).
Рисунок 4.15 –Функциональная схема передачи данных
Сотрудниками научного парка было написано приложение клиент- сервер на протоколе TCP/IP связывающее компьютер и контроллер Kuka.

73
5.СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ
С развитием научного прогресса безопасность жизнедеятельности человека играет огромную роль на производстве. В соответствии с требованиями безопасности была создана наука, которая помогает обеспечить
БЖД. БЖД – это комплекс мероприятий, направленных на обеспечение безопасности человека в окружающей его среде обитания, сохранение его здоровья, разработку методов и средств защиты путём снижения влияния вредных и опасных факторов до допустимых значений, выработку мер по ограничению ущерба в ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени.
Социальная ответственность [29] – это ответственность организации за воздействие ее решений и деятельности на общество и окружающую среду через прозрачное и этичное поведение, которое содействует устойчивому развитию, включая здоровье и благосостояние общества; учитывает ожидания заинтересованных сторон; соответствует применяемому законодательству и согласуется с международными нормами поведения; интегрировано в деятельность всей организации и применяется в ее взаимоотношениях.
С каждым годом возрастает интенсивность применения компьютерной техники в сферах жизнедеятельности человека. При работе с компьютером человек подвергается воздействию ряда опасных и вредных производственных факторов: электромагнитных полей, радиочастотному
(высоких, ультравысоких и средних частот), инфракрасному излучению, шуму и вибрации, статическому электричеству. Работа с компьютером характеризуется значительным умственным напряжением, высокой напряженностью зрительной работы и большой нагрузкой на кисти рук при работе с периферийными устройствами ЭВМ.

74
5.1 Техногенная безопасность
5.1.1 Микроклимат
Благоприятные (комфортные) метеорологические условия на производстве являются важным фактором в обеспечении высокой производительности труда и в профилактике заболеваний. При несоблюдении гигиенических норм микроклимата снижается работоспособность человека, возрастает опасность возникновения травм и ряда заболеваний, в том числе профессиональных.
По степени физической тяжести работа инженера-программиста относится к категории лёгких работ. В соответствии с временем года и категорией тяжести работ определены параметры микроклимата согласно требованиям [30] и приведены в Таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Оптимальные параметры микроклимата рабочего места
Период года
Категория работ
Температура воздуха, 0С
Относительная влажность воздуха, %
Скорость движения воздуха, м/с
Холодный
Категория
1а
23-25 40-60 0,1
Теплый
Категория
1а
20-22 40-60 0,1
В зимнее время в помещении предусмотрена система отопления. Она обеспечивает достаточное, постоянное и равномерное нагревание воздуха.
В соответствии с характеристикой помещения определен расход свежего воздуха согласно [30] и приведен в Таблице 5.2.
Таблица 5.2 – Нормы подачи свежего воздуха в помещения, где расположены компьютеры
Характеристика помещения
Объемный расход подаваемого в помещение свежего воздуха
Объем до 20 м3 на человека
20…40 м3 на человека
Не менее 30
Не менее 20

75 5.1.2 Естественная освещенность
Правильное освещение помещений и рабочих зон одно из главных условий создания безопасных и благоприятных условий труда. При недостаточной освещенности развивается утомление зрения, понижается общая работоспособность и производительность труда, возрастает количество брака, повышается опасность производственного травматизма, низкая освещенность способствует развитию близорукости.
Рабочая зона или рабочее место разработчика освещается таким образом, чтобы можно было отчетливо видеть процесс работы, не напрягая зрения, а также исключается прямое попадание лучей источника света в глаза.
Кроме того, уровень необходимого освещения определяется степенью точности зрительных работ. Наименьший размер объекта различения составляет 0.5 - 1 мм. В помещении отсутствует естественное освещение. По нормам освещенности [31] и отраслевым нормам, работа за ПК относится к зрительным работам высокой точности для любого типа помещений
Таблица 5.3 – Нормирование освещённости для работы за ПК [31]
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10 11
Высок ой точнос ти
От 0,3 Б
1
Более
70 300 100 40 15 3,0 1,0
От 0,5 2
Менее
70 200 75 60 20 2,5 0,7
Где:
1 -характеристика зрительных работ;
2 -наименьший или эквивалентный размер объекта различения, мм; 3-разряд зрительной работы;
4 -подразряд зрительной работы;
5 -относительная продолжительность зрительной работы, %;
6 -освещенность на рабочей поверхности от системы общего искусственного освещения, лк;

76 7 -цилиндрическая освещенность, лк;
8-показатель дискомфорта;
9-коэффициент пульсации освещенности,
%;
10-КЕО при верхнем освещении, %;
11-КЕО при боковом освещении, %
Требования к освещению на рабочих местах, оборудованных ПК, представлены в таблице 5.4. [32]
Таблица 5.4 – Требования к освещению на рабочих местах, оборудованных ПК [32]
Освещенность на рабочем столе
300-500 лк
Освещенность на экране ПК не выше 300 лк
Блики на экране не выше 40 кд/м
2
Прямая блесткость источника света
200 кд/м
2
Показатель ослеплённости не более 20
Показатель дискомфорта не более 15
Отношение яркости:
– между рабочими поверхностями
3:1–5:1
– между поверхностями стен и оборудования
10:1
Коэффициент пульсации: не более 5%
Освещаемая площадь помещения составляет 160 м
2
, количество ламп
24, каждая 2500 люмен. Тогда E=60000/160=375 лк. Это является достаточным для выполнения условий, приведенных в таблице 5.4.
5.1.3 Уровень шума
Одним из важных факторов, влияющих на качество выполняемой работы, является шум. Шум ухудшает условия труда, оказывая вредное действие на организм человека. Работающие в условиях длительного шумового воздействия испытывают раздражительность, головные боли, головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, понижение

77 аппетита, боли в ушах и т. д. Такие нарушения в работе ряда органов и систем организма человека могут вызвать негативные изменения в эмоциональном состоянии человека вплоть до стрессовых. Под воздействием шума снижается концентрация внимания, нарушаются физиологические функции, появляется усталость в связи с повышенными энергетическими затратами и нервно- психическим напряжением, ухудшается речевая коммутация. Все это снижает работоспособность человека и его производительность, качество и безопасность труда. Длительное воздействие интенсивного шума (выше 80 дБ(А)) на слух человека приводит к его частичной или полной потере.
При выполнении основной работы на ПЭВМ уровень шума на рабочем месте не должен превышать 50 дБ. Допустимые уровни звукового давления в помещениях для персонала, осуществляющего эксплуатацию ЭВМ при разных значениях частот, приведены в [33].
Для устранения шума необходимо прочистить вентилятор от пыли или заменить полностью.
5.1.4 Уровень электромагнитных излучений
Энергетическое влияние электромагнитного излучения может быть различной степени и силы. От неощутимого человеком (что наблюдается наиболее часто) до теплового ощущения при излучении высокой мощности, но подобный эффект проявляет себя только при превышении допустимого уровня. Помимо электромагнитного излучения, при работе компьютера образуется электростатическое поле, оно способно деионизировать окружающий воздух. Компьютер, при долгой работе, нагревается, что делает воздух не только слабо ионизированным, но и сухим. Такой воздух является очень вредным, он тяжелый для дыхания и способствует, при благоприятной среде, развитию многих аллергических заболеваний и, соответственно болезней органов дыхания.
В данной выпускной работе будет рассматриваться такой источник электромагнитного поля как персональный компьютер.

78
По [34] энергетическая экспозиция за рабочий день не должна превышать значений, указанных в таблице 5.5.
Таблица 5.5 –Предельно допустимые значения энергетической экспозиции
Предельно допустимая энергетическая экспозиция
Диапазоны частот По электрической составляющей,
(В/м)
2
×ч
По магнитно й составляющей,
(А/м)
2
× ч
По плотност и потока энергии
(мкВт/см
2
) × ч
30 кГц - 3 МГц
20000,0 200,0 x
3 - 30 МГц
7000,0
Не разработаны x
30 - 50 МГц
800,0 0,72 x
50 - 300 МГц
800,0
Не разработаны x
300 МГц - 300 ГГЦ x x
200,0
Для обеспечение меньшего электромагнитного излучение использован жидкокристаллический монитор. Необходимо учитывать расстояние до монитора, так как при большем расстоянии от человека оказывается меньшее влияние. В связи с тем, что электромагнитное излучение от стенок монитора намного больше, необходимо ограничивать его стенами, т.е. ставить в углу. Необходимо чтобы компьютер был заземлен, а также необходимо по возможности сокращать время работы за компьютером.
5.1.5 Электробезопасность
Даже самая надежная изоляция теряет свои свойства при длительной эксплуатации в сложных производственных условиях.
Опасность поражения электрическим током существенно возрастает, если человек находится в помещении с металлическим полом или контактирует с оборудованием, находящихся вблизи заземленных металлических предметов. Согласно разделу 1.1.13 правил устройства электроустановок производственные цеха, торговые и бытовые помещения принято делить на три отдельных класса, характеризующих степень опасности.
Рассмотрим каждый из них в отдельности.

79