Решение задачи коллизий в виртуальной среде тренировок космонавта-оператора РТС Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Известия ТРТУ

Специальный выпуск

Расчеты показывают, что на расстоянии трех длин большой оси эллипс переходит фактически в окружность. Учитывая, что начальное соотношение осей составляло 10:1, то при меньших значениях этого параметра переход к окружности

будет ещё более выраженным. Следовательно, на расстояниях £> 5 -

тать, что сфероид переходит в сферу и, соответственно, сфероидальные координаты в сферические.

УДК 371.25.7:681.3

ВX. Ли, А.А. Улядуров РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ КОЛЛИЗИЙ В ВИРТУАЛЬНОЙ СРЕДЕ ТРЕНИРОВОК КОСМОНАВТА-ОПЕРАТОРА РТС

Выполнение задач вне корабельной деятельности (ВКД) космонавтами на борту международной космической станции (МКС) требует высокоточного и надежного взаимодействия космонавта-оператора и робототехнической системы (РТС), а именно электромеханического манипулятора ERA.

Проблема обеспечения безопасности ВКД сводится, в первую очередь, к задаче гарантированного предупреждения любых коллизий рабочих органов мани-ERA . -

нологии предварительной отработки необходимой траектории движения манипулятора в виртуальном пространстве моделирования.

Геометрически задача безопасности траектории движения РТС сводится к определению возможных точек пересечения траекторий перемещения рабочих . :

) . конца отрезка перемещаются в пространстве по независимым окружностям, что обусловлено конструктивными особенностями электромеханического манипулятора ERA;

б) пересечение поверхности МКС (или ее виртуальной модели) и траектории движения точки (рабочей точки манипулятора или сферы, моделирующей зону ).

траектории, представляющей собой суперпозицию кривых, лежащих на соприка-.

Все геометрические решения задач коллизий сводятся к задачам принадлежности точек прямым и плоскостям и задачам взаимного пересечения прямых и плоскостей и осуществляются в одной из систем координат: правой декартовой , .

Решение задачи коллизии РТС - МКС можно разделить на две части: а) определение возможности столкновения (перебор всех поверхностей и проверка принадлежности точек столкновения к какой-либо из них; б) просчитывание координат точек столкновения.

Фактически для определения коллизии необходимо проверять пересечение каждого элемента РТС с каждым полигоном модели МКС. Для увеличения быстродействия на первоначальном этапе проверяется пересечение двух наиболее габаритных звеньев РТС с полигонами МКС. Для дальнейшего повышения быстродействия анализ пересечения РТС с полигональной моделью МКС можно заменить на анализ пересечения с полигональной цилиндрической моделью МКС. Радиусы ци-

Секция инженерной графики и компьютерного дизайна

линдров полигональной цилиндрической модели больше радиуса поверхности МКС, так как необходимо учитывать величину возможных колебаний звеньев РТС при движении.

УДК 371.25.7:681.3

ВX. Ли, А.А. Улядуров ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ФОРМАЛЬНОГО ОПЕРАТОРА В ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИРУЮЩЕЙ СРЕДЕ

Один из методов формирования рабочего состояния человека-оператора - в процессе выполнения сложного многоступенчатого процесса, включающего работу с коррекцией личных проблем, включить работу по освобождению от жестких стереотипов восприятия и реагирования, а также обучение навыкам саморегуля-.

Стратегия деятельности оператора в среде разработанной тестирующей программы определяется главной целью - к моменту запланированного окончания сеанса добиться наименьшего отклонения сигнальных маркеров от срединных линий заданных в сеансе на двух табло независимых интервалов управления.

Итоговая интегральная оценка деятельности (ИОД) оператора определяется в баллах и вычисляется нарастающим итогом по формуле

ИОД = здгґ{РІ1ОІ() хРФ(ОФ)},

где: РЦ - результат деятельности на табло цветов целей;

ОЦ - индекс отклонения маркера от срединной линии табло цветов;

- ;

- .

На основе ИОД может быть определена относительная оценка (ООД) (в про) :

ООД = (ИОД/ОДИО)хЖ%,

где ОДНО - максимально возможное (теоретически) количество баллов, которое могло быть получено, если бы деятельность оператора выполняла математическая модель «идеадьного оператора», совершающего только правильные действия с

.

На основании результатов больших серий испытаний и обработки статистических данных возможно определение критериев и их значимости для оценки эффективности методов адаптивного управления ПФС человека-оператора.

В соответствии с избранной технологией формирования формальной пове-( ),

основной целью - накопление данных о зависимости интегральной оценки деятельности (эффективности деятельности) человека-оператора в зависимости от изменяющихся условий испытаний. Условия испытания определяются конечным, варьируемым количеством параметров. Количественные и качественные характеристики параметров тестирующей программы, моделирующей деятельность оператора в совокупности с внешними для оператора воздействиями, определяют пространственно-временные условия экспериментов.