Elektronika 2009-11.pdf - Instytut Systemów Elektronicznych
Elektronika 2009-11.pdf - Instytut Systemów Elektronicznych
Elektronika 2009-11.pdf - Instytut Systemów Elektronicznych
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Wielopoziomowy trening symulacyjny w szkoleniu<br />
operatorów urządzeń. Zastosowanie do szkolenia<br />
operatorów robotów mobilnych<br />
dr inż. ANDRZEJ KACZMARCZYK 1 , dr inż. MAREK KACPRZAK 1 ,<br />
prof. dr hab. inż. ANDRZEJ MASŁOWSKI 1,2<br />
1<br />
<strong>Instytut</strong> Maszyn Matematycznych, Warszawa<br />
2<br />
Politechnika Warszawska, Wydział Mechatroniki, <strong>Instytut</strong> Automatyki i Robotyki<br />
Do szkolenia operatorów urządzeń kosztownych i/lub stwarzających<br />
istotne zagrożenie dla otoczenia w przypadku błędu<br />
operatora używa się trenażerów wykorzystujących symulację<br />
komputerową (symulatory do szkolenia pilotów, kierowców<br />
pojazdów drogowych i szynowych, obsługi broni i innych<br />
urządzeń wojskowych). Zapotrzebowanie na trenażery będzie<br />
rosło z wielu powodów. Po pierwsze pojawiają się nowe<br />
urządzenia i nowe profesje operatorskie. Jednym z takich nowych<br />
obszarów jest szkolenie operatorów robotów zdalnie<br />
sterowanych, znajdujących coraz szersze zastosowanie<br />
w wielu dziedzinach - w wojsku i policji, inspekcji i ratownictwie,<br />
pielęgnacji i medycynie (ze zdalną chirurgią włącznie).<br />
Po drugie - w starych i w nowych profesjach będzie rosła<br />
liczba operatorów do przeszkolenia, gdyż będzie użytkowanych<br />
coraz więcej urządzeń sprzedawanych na rozwijające<br />
się rynki. W miarę doskonalenia technicznego trenażerów<br />
i obniżki ich kosztów, stosowanie ich będzie obniżało koszty<br />
szkolenia operatorów, a więc będzie się rozpowszechniało.<br />
Obniżkę kosztów przy dużej liczbie szkolonych będzie<br />
można uzyskiwać przez stosowanie treningu wielopoziomowego,<br />
z użyciem trenażerów o różnym stopniu perfekcji, wykorzystujących<br />
VR (Virtual Reality) i AR (Augmented Reality);<br />
mniej perfekcyjne i tańsze trenażery będą stosowane w początkowych<br />
etapach szkolenia. Rozwiązaniem wpływającym<br />
w sposób istotny na obniżkę kosztów szkolenia będzie e-trening,<br />
umożliwiający zdalne nabywanie umiejętności operacyjnych<br />
i będący rozszerzeniem e-learningu polegającego na<br />
zdalnym zdobywaniu wiedzy. Symulacja komputerowa z wykorzystaniem<br />
grafiki 3D, technologia gier komputerowych, jak<br />
również 3D Internet są niezbędnymi środkami do opracowania<br />
metodologii e-treningu i zbudowania skutecznych aplikacji.<br />
Zastosowanie e-treningu - co najmniej na pewnych<br />
poziomach w cyklu szkolenia stwarza możliwość opanowania<br />
potrzebnych umiejętności operacyjnych w szkoleniu na skalę<br />
masową, w sposób ekonomiczny, bez wydłużania czasu szkolenia.<br />
Podobnie jak w przypadku e-learningu, systemy e-treningu<br />
umożliwią obsługę dużej liczby szkolonych rozproszonych<br />
geograficznie, korzystanie przez nich z kursów dostępnych<br />
24-godziny na dobę i dostosowanie tempa szkolenia<br />
do indywidualnych możliwości. E-trening umożliwi nie tylko<br />
obniżkę kosztów szkolenia operatorów urządzeń, ale będzie<br />
mógł być użyty, również powodując obniżkę kosztów szkolenia<br />
personelu serwisującego urządzenia (np. do szkolenia<br />
obsługi naziemnej samolotów).<br />
Artykuł niniejszy ma za przedmiot metodykę szkolenia<br />
operatorów robotów inspekcyjno-interwencyjnych najbardziej<br />
dziś rozpowszechnionego typu: robotów mobilnych naziemnych,<br />
wyposażonych w manipulator i zestaw sensorów, w tym<br />
w kamerę wizyjną.<br />
Roboty takie znajdują zastosowanie do wspomagania<br />
działań antyterrorystycznych, militarnych i ratownictwa, w systemach<br />
ochrony nadzorowanych obszarów i granic lądowych<br />
i morskich, a także do ochrony infrastruktury krytycznej. Rozwój<br />
technologii potrzebnych do realizacji tych zastosowań jest istotnym<br />
składnikiem „technologii dla bezpieczeństwa” - jednego<br />
z priorytetowych kierunków badań Krajowego Programu Badań<br />
Naukowych i Prac Rozwojowych. Spożytkowanie wyników prac<br />
badawczych i rozwojowych, tzn. zastosowania robotów na szerokim<br />
polu zapewniania bezpieczeństwa przy ich użyciu powoduje,<br />
że potrzebne będzie szkolenie, a także bieżące<br />
doszkalanie - wynikające z szybko postępujących zmian technologii<br />
- dużej liczby operatorów umiejących posługiwać się robotami,<br />
zarówno w wojsku i służbach mundurowych, jak i wśród<br />
pracowników cywilnych. System szkolenia powinien umożliwiać<br />
certyfikację umiejętności operatorskich, zapewniającą kompetencję<br />
obsługi robotów, od której zależeć będzie - szczególnie<br />
w przypadku działań antyterrorystycznych, ratownictwa oraz inspekcji,<br />
ochrony i remontu infrastruktury krytycznej - życie ludzi<br />
i stan środowiska. Zaproponowana metodyka treningu wielopoziomowego,<br />
uwzględniająca również certyfikację szkolonych<br />
operatorów, została poddana ocenie ankietowej krajowych<br />
użytkowników i producenta robotów. Wyniki tej oceny posłużyły<br />
do korekty metodyki treningu mającej na celu przystosowanie<br />
jej do potrzeb krajowych.<br />
Koncepcja metodyki treningu<br />
Koncepcję metodyki treningu wielopoziomowego opracowano<br />
dla potrzeb projektu badawczo-rozwojowego „Platforma do<br />
projektowania i tworzenia oprogramowania komputerowych<br />
trenażerów do robotów mobilnych inspekcyjno-interwencyjnych”<br />
(nr OR000046040).<br />
Cele szkolenia<br />
Finalnym celem szkolenia jest nabycie przez operatora<br />
biegłości w operowaniu robotem we wszystkich przewidzianych<br />
przez producenta trybach pracy przy wykonywaniu<br />
92 ELEKTRONIKA 11/<strong>2009</strong>
Change language