Design of a Research and Training Platform for Operating Portable Chainsaws Using Virtual Reality Technology

• Autorzy: Wodzyński Mieszko

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.5646

Warianty tytułu

PL

Projekt platformy badawczo-szkoleniowej do obsługi przenośnych pilarek łańcuchowych z zastosowaniem technologii wirtualnej rzeczywistości

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The logging industry belongs to one of the industrial processing branches with the greatest risk of accidents at work. Unfortunately, such situations often result in serious injuries and even the deaths of employees. In most cases, the casualties are people who are badly trained and inexperienced, with a short employment history. One solution to avoid these tragedies is to support workers employed in this industry with training applications. This paper presents a description of a research and training platform for operating portable chainsaws using virtual reality (VR) technology. The platform simulates phenomena occurring while working with a chainsaw, such as falling tree parts, the occurrence of chips and characteristic sound effects. The study used the HTC Vive Pro set and a dummy chainsaw with an electric module, thanks to which the application lets you control a virtual chainsaw using a real life device tracked by a system for mapping objects in space. For the purpose of this work, a series of 32 tests were conducted with 16 subjects and conclusions were drawn on the basis of test reports and surveys, in which the subjects expressed their opinions about the course of events in the platform application.

PL

Branża pozyskiwania drewna należy do jednej z sekcji przetwórstwa przemysłowego, w której występuje największe niebezpieczeństwo wypadku podczas pracy. Niestety takie sytuacje często skutkują ciężkimi obrażeniami, a nawet śmiercią pracownika. W większości przypadków szkodę odnoszą osoby źle przeszkolone oraz niedoświadczone, o krótkim stażu pracy. Jednym z rozwiązań uniknięcia tych tragedii jest wspomaganie pracowników tej branży za pomocą aplikacji szkoleniowych. W niniejszym artykule przedstawiono opis platformy badawczo-szkoleniowej do obsługi przenośnych pilarek łańcuchowych z zastosowaniem technologii wirtualnej rzeczywistości (VR). W platformie symulowane są zjawiska mające miejsce podczas pracy z pilarką, takie jak: opadające fragmenty drzewa, występowanie wiórów, charakterystyczne efekty dźwiękowe. W badaniu użyto zestaw HTC Vive Pro oraz atrapy piły mechanicznej z modułem elektrycznym, dzięki czemu w aplikacji można sterować wirtualną pilarką za pomocą rzeczywistego urządzenia śledzonego przez system mapujący obiekty w przestrzeni. Na potrzeby artykułu przeprowadzono serię 32 badań na 16 osobach oraz wyciągnięto wnioski na podstawie raportów z tych badań oraz ankiet z opinią osób badanych o przebiegu wydarzeń w aplikacji platformy.

Słowa kluczowe

EN

virtual reality; VR; research and training platform; chainsaw; forestry; work safety

PL

rzeczywistość wirtualna; VR; platforma badawczo-szkoleniowa; pilarka łańcuchowa; leśnictwo; bezpieczeństwo pracy

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 11, Nr 4 (42)
• Strony: 83--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Wodzyński Mieszko

• Central Institute for Labour Protection – National Research Institute, 16 Czerniakowska Street, 00-701 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Główny Urząd Statystyczny. 2019. Wypadki przy pracy w okresie styczeń- wrzesień 2019 r. dane wstępne. stat.gov.pl/obszary-tematyczne/rynek-pracy/warunki-pracy-wypadki-przy-pracy/wypadki-przy-pracy-w-okresie-styczen-wrzesien-2019-roku,3,37.html, [access on 14.03.2020].
• [2] Państwowa Inspekcja Pracy. 2017. O bezpieczeństwie pracy w leśnictwie. pip.gov.pl/pl/wiadomosci/81738,o-bezpieczenstwie-pracy-w-lesnictwie.html, [access 14.03.2020].
• [3] HTC VIVE Tracker Developer Guidelines.2018. HTC Corporation.dl.vive.com/Tracker/Guideline/HTC_Vive_Tracker(2018)_Developer+Guidelines_v1.0.pdf, [access 18.03.2020].
• [4] Unity for VR and AR, Unity Technologies, unity3d.com/unity/features/multiplatform/vr-ar, [access 18.03.2020].
• [5] Brooke John. 2013. “SUS: a retrospective”. Journal of Usability Studies 8(2) : 29-40.
• [6] Kennedy S. Robert, Norman E. Lane, Kevin S. Berbaum, Michael G. Lilienthal. 1993. “Simulator Sickness Questionnaire: An Enhanced Method for Quantifying Simulator Sickness”. The International Journal of Aviation Psychology 3(3) : 203-220.
• [7] Vorderer P., et al. 2004. MEC Spatial Presence Questionnaire (MEC-SPQ): Short Documentation and Instructions for Application. Report to the European Community. MEC (IST-2001-37661).
• [8] Venkatesh Viswanath, Fred D. Davis. 2000. “A theoretical extension of the technology acceptance model: Four longitudinal field studies”. Management Science 46(2) : 186-204.
• [9] Hart S. G., L. E. Staveland. 1988. Development of NASA-TLX (Task Load Index): Results of Empirical and Theoretical Research. In Human Mental Workload. Advances in Psychology, 52 : 139-183. (eds. P. A. Hancock, N. Meshkati). Amsterdam: North Holland.
• [10] G. Matthews, et al. 2013. Profiling task stress with the Dundee Stress State Questionnaire. In Psychology of stress: New research pp. 49-90. (eds. L. Cavalcanti, S. Azevedo). Hauppage, NY: Nova Science.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).