Розробка методу визначення динамічних параметрів оператора мобільної пожежної установки на базі сігвею

Автор(и)

  • Юрій Олексійович Абрамов Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0001-7901-3768
  • Олексій Євгенович Басманов Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-6434-6575
  • Валентина Іванівна Кривцова Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-8254-5594
  • Віталій Олександрович Собина Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0001-6908-8037
  • Дмитро Львович Соколов Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-7996-689X

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.233365

Ключові слова:

оператор мобільної пожежної установки, сігвей, динамічні параметри оператора, частотні характеристики оператора

Анотація

Стосовно до оператора мобільної пожежної установки на базі сігвею розроблено метод визначення його динамічних параметрів, які повністю характеризують його динамічні властивості – час запізнення та інерційність. Розробка методу включає чотири етапи. На першому етапі вирішується задача по одержанню аналітичних залежностей для визначення динамічних параметрів оператора. Ці залежності включають значення частотних характеристик оператора на фіксованій частоті та його статичний параметр. На другому етапі обґрунтовується вибір фіксованої частоти, що здійснюється із використанням критерію, який мінімізує величини похибок визначення динамічних параметрів. Показано, що величина фіксованої частоти для характерних параметрів оператора не перевищує 0,5 Гц. Третій етап включає обґрунтування процедури одержання значень частотних характеристик оператора та його статичного параметра. Частотні характеристики оператора на фіксованій частоті та величина його статичного параметра одержані чисельним шляхом. Ця процедура основана на використання масиву даних, який одержаний шляхом вимірювань значень перехідної функції оператора через фіксовані інтервали часу. Для одержання масиву даних використовується інтерактивна установка-аналог, яка може виконувати функції тренажера. Інтервали часу обираються згідно до теореми Котельнікова – Найквіста – Шеннона. На останньому етапі надається опис процедури визначення динамічних параметрів оператора мобільної пожежної установки на базі сігвею.

Показано, що похибка визначення динамічних параметрів оператора мобільної пожежної установки не перевищує 9,0 %, якщо похибка визначення його частотних характеристик на частоті 2,5 с-1 не перевищує 2,0 %

Біографії авторів

Юрій Олексійович Абрамов, Національний університет цивільного захисту України

Доктор технічних наук, професор, головний науковий співробітник

Науково-дослідний центр

Олексій Євгенович Басманов, Національний університет цивільного захисту України

Доктор технічних наук, професор, головний науковий співробітник

Науковий відділ з проблем цивільного захисту та техногенно-екологічної безпеки

Валентина Іванівна Кривцова, Національний університет цивільного захисту України

Докторка технічних наук, професорка

Кафедра фізико-математичних дисциплін

Віталій Олександрович Собина, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук, доцент, начальник кафедри

Кафедра організації та технічного забезпечення аварійно-рятувальних робіт

Дмитро Львович Соколов, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра організації та технічного забезпечення аварійно-рятувальних робіт

Посилання

  1. Pozhar vnutri sobora Parizhskoy Bogomateri tushil robot Colossus. Available at: https://topcor.ru/7941-pozhar-vnutri-cobora-parizhskoi-bogomateri-tushil-robot-colossus.html
  2. Umniy pozharniy robot na giroskutere prezentovali v Petrozavodske. Available at: http://rk.karelia.ru/ekonomika/production/v-petrozavodske-prezentovali-umnyj-pozharnyj-robot-na-giroskutere/
  3. Villani, V., Czerniak, J. N., Sabattini, L., Mertens, A., Fantuzzi, C. (2019). Measurement and classification of human characteristics and capabilities during interaction tasks. Paladyn, Journal of Behavioral Robotics, 10 (1), 182–192. doi: https://doi.org/10.1515/pjbr-2019-0016
  4. Kaber, D. B. (2017). Issues in Human–Automation Interaction Modeling: Presumptive Aspects of Frameworks of Types and Levels of Automation. Journal of Cognitive Engineering and Decision Making, 12 (1), 7–24. doi: https://doi.org/10.1177/1555343417737203
  5. Müller, R., Oehm, L. (2018). Process industries versus discrete processing: how system characteristics affect operator tasks. Cognition, Technology & Work, 21 (2), 337–356. doi: https://doi.org/10.1007/s10111-018-0511-1
  6. Kopyt, A., Dziewoński, T., Jastrzębski, D., Golon, K., Mirosław, M. (2017). Modeling of a human driver for a car driving simulator. 50th Annual Simulation Symposium (ANSS 2017). doi: https://doi.org/10.22360/springsim.2017.anss.005
  7. Aydin, Y., Tokatli, O., Patoglu, V., Basdogan, C. (2018). Stable Physical Human-Robot Interaction Using Fractional Order Admittance Control. IEEE Transactions on Haptics, 11 (3), 464–475. doi: https://doi.org/10.1109/toh.2018.2810871
  8. Yao, B., Zhou, Z., Wang, L., Xu, W., Liu, Q., Liu, A. (2018). Sensorless and adaptive admittance control of industrial robot in physical human–robot interaction. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 51, 158–168. doi: https://doi.org/10.1016/j.rcim.2017.12.004
  9. Tölgyessy, M., Dekan, M., Hubinský, P. (2018). Human-Robot Interaction Using Pointing Gestures. Proceedings of the 2nd International Symposium on Computer Science and Intelligent Control. doi: https://doi.org/10.1145/3284557.3284718
  10. Nemec, D., Janota, A., Gregor, M., Hruboš, M., Pirník, R. (2017). Control of the mobile robot by hand movement measured by inertial sensors. Electrical Engineering, 99 (4), 1161–1168. doi: https://doi.org/10.1007/s00202-017-0614-3
  11. Buldakova, T. I., Suyatinov, S. I. (2019). Hierarchy of Human Operator Models for Digital Twin. 2019 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). doi: https://doi.org/10.1109/rusautocon.2019.8867602
  12. Iqbal, M. U., Srinivasan, R. (2018). Simulator based performance metrics to estimate reliability of control room operators. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 56, 524–530. doi: https://doi.org/10.1016/j.jlp.2017.10.011
  13. Surya Atman, M. W., Noda, K., Funada, R., Yamauchi, J., Hatanaka, T., Fujita, M. (2019). On Passivity-Shortage of Human Operators for A Class of Semi-autonomous Robotic Swarms. IFAC-PapersOnLine, 51 (34), 21–27. doi: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2019.01.008
  14. Khudyakova, E. P., Sedelkova, V. A., Tarasenkov, G. G., Chertopolokhov, V. A., Belousova, M. D., Natura, E. S. (2021). Characteristics of operator performance in controlling a virtual lunar rover during simulated lunar gravity. AIP Conference Proceedings, 2318 (1). doi: https://doi.org/10.1063/5.0035989
  15. Van Grootheest, H. A. (2017). Human-Operator Identification with Time-Varying ARX Models. TU Delft Library. Available at: https://repository.tudelft.nl/islandora/object/uuid:da69d1cf-3274-466f-bbc2-573f571d154e?collection=education
  16. Cimini, C., Pirola, F., Pinto, R., Cavalieri, S. (2020). A human-in-the-loop manufacturing control architecture for the next generation of production systems. Journal of Manufacturing Systems, 54, 258–271. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2020.01.002
  17. Abramov, Yu. O., Tyshchenko, Ye. O., Sobyna, V. O. (2017). Pat. No. 119180 UA. Mobilna pozhezhna ustanovka. No. u201704071; declareted: 24.07.2017; published: 11.09.2017, Bul. No. 17. Available at: https://uapatents.com/4-119180-mobilna-pozhezhna-ustanovka.html
  18. Sobina, V., Hizhnyak, A., Abramov, Yu. (2019). Determination of parameters of the model of the operator of a mobile fire installation. Problemy pozharnoy bezopasnosti, 45, 161–166. Available at: https://nuczu.edu.ua/sciencearchive/ProblemsOfFireSafety/vol45/Sobina.pdf
  19. Abramov, Yu. O., Sobyna, V. O., Tyshchenko, Ye. O., Khyzhniak, A. A., Danilin, O. M. (2019). Pat. No. 135301 UA. Prystriy dlia vyznachennia kharakterystyk operatora mobilnoho pozhezhnoho robota. No. 201900596; declareted: 21.01.2019; published: 25.06.2019, Bul. No. 12. Available at: https://base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=259676
  20. Abramov, Y., Basmanov, O., Krivtsova, V., Mikhayluk, A. (2018). The synthesis of control algorithm over a technical condition of the hydrogen generators based on hydro­reactive compositions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (2 (93)), 54–60. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.131020

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-30

Як цитувати

Абрамов, Ю. О., Басманов, О. Є., Кривцова, В. І., Собина, В. О., & Соколов, Д. Л. (2021). Розробка методу визначення динамічних параметрів оператора мобільної пожежної установки на базі сігвею. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(3 (111), 58–63. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.233365

Номер

Том 3 № 3 (111) (2021): Процеси управління

Розділ

Процеси управління

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Юрий Алексеевич Абрамов, Алексей Евгеньевич Басманов, Валентина Ивановна Кривцова, Виталий Александрович Собина, Дмитрий Львович Соколов

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.