RZECZYWISTOŚĆ WIRTUALNA W BHP

 

Przykład wykorzystania technik  rzeczywistości wirtualnej do szkolenia górników w zakresie postępowania w czasie prac szczególnie niebezpiecznych

 

Kierownik projektu: dr hab. inż Andrzej Grabowski, prof. nadzw. CIOP-PIB
Projekt V.B.15: "Wykorzystanie technik rzeczywistości wirtualnej do szkolenia górników w zakresie postępowania w czasie prac szczególnie niebezpiecznych"
Okres realizacji: 01.01.2011 - 31.12.2013

 

W ramach projektu zrealizowanego w II Etapie programu wieloletniego pn. „Poprawa bezpieczeństwa i warunków pracy” wzbogacono system szkoleń górników pracujących w podziemnych kopalniach węgla kamiennego w zakresie postępowania w czasie prac szczególnie niebezpiecznych o metody wykorzystujące techniki rzeczywistości wirtualnej (VR – Virtual Reality) umożliwiające uzyskanie dużego stopnia realizmu symulacji sytuacji niebezpiecznych oraz skuteczne przekazywanie górnikom tzw. wiedzy ukrytej w zakresie wykonywania prac niebezpiecznych.

 

Ponadto zastosowanie technik VR umożliwia nabycie i przećwiczenie prawidłowych zachowań przez górników w sytuacjach zagrożenia w kontrolowanych, bezpiecznych warunkach w sali ćwiczeń. Bodźce wizualne w wirtualnym środowisku podczas realistycznej, interaktywnej symulacji pozwalają na utrzymanie zainteresowania osób szkolonych oraz ułatwiają zapamiętanie informacji i utrwalenie nabytych umiejętności. Opracowany system pozwoli na symulowanie warunków panujących w kopalni podczas prac szczególnie niebezpiecznych. Wykorzystanie technik VR umożliwi dodatkowo obserwację zachowań osób szkolonych w sytuacji stresowej. Schemat ukazujący sposób wykorzystania aparatury umożliwiającej stworzenie stanowiska zanurzeniowej rzeczywistości wirtualnej przedstawiono na Rys. 1. Uzyskane wyniki badań porównano dla wyników grupy kontrolnej korzystającej z komercyjnie dostępnego kontrolera Razer Hydra (Rys. 2.).

 

Aplikacja szkoleniowa (opracowana w 2. etapie projektu) wraz z stanowiskiem szkoleniowym (opracowanym w 1. etapie projektu) została przetestowana w czasie szkoleń pilotażowych przeprowadzonych w 3. etapie projektu. W szkoleniach wzięło udział 21 osób zatrudnionych w górnictwie. Najważniejsze wyniki szkoleń pilotażowych są następujące:

 

  • Symulacja wirtualna środowiska pracy w górnictwie węgla kamiennego została oceniona jako realistyczna i atrakcyjna. Jej czas trwania był właściwy.
  • Uczestnicy szkoleń uznali opracowany system za użyteczny w zakresie szkolenia pracowników górnictwa.
  • Uczestnikom łatwo było zorientować się w symulowanej przestrzeni.
  • System wizyjny i rękawice VR opracowane w CIOP-PIB oceniane są lepiej niż kontroler Razer Hydra, szczególnie w połączeniu z okularami rzeczywistości wirtualnej HMD (Head Mounted Display) z szerokim polem widzenia.
  • Kontrola ruchu i interakcja z przedmiotami w środowisku wirtualnym były lepiej realizowane przez system wizyjny i rękawice VR opracowane w CIOP-PIB w porównaniu do kontrolera Razer Hydra.
  • Szkolenie wpłynęło pozytywnie na szkolonych górników w zakresie wzrostu poczucia pewności posiadanej wiedzy.

 

Wyniki analizy ankiet zebranych na przeprowadzonych seminariach, w których łącznie wzięło udział 83 osoby zatrudnione w Kompani Węglowej S.A., Katowickim Holdingu Węglowym S.A. i Centralnej Stacji Ratownictwa Górniczego, wyraźnie pokazują, że istnieje zapotrzebowanie wśród osób zatrudnionych w górnictwie na nowe rozwiązania wykorzystujące techniki rzeczywistości wirtualnej do wspomagania szkolenia górników zatrudnionych w podziemnych kopalniach węgla kamiennego.


Aplikacja szkoleniowa została wdrożona w jednej ze spółek węglowych (Rys. 3).

 

 

 

Rys. 1. Laboratoryjny zestaw wykorzystania aparatury umożliwiający stworzenie stanowiska zanurzeniowej rzeczywistości wirtualnej do szkolenia górników w zakresie wykonywania prac niebezpiecznych.

 

 

 

Rys. 2. Stanowisko szkoleniowe wykorzystujące okulary rzeczywistości wirtualnej (HMD) oraz trzymany w dłoniach kontroler Razer Hydra pozwalający na interakcję z środowiskiem wirtualnym (np. przenoszenie wirtualnych przedmiotów).

 

 

 

Rys. 3. Ilustracja wdrożonej do praktyki wirtualnej symulacji szkoleniowej obejmującej w swym zakresie m.in. gaszenia płonącej ścianki przodka w podziemnej kopalni węgla kamien-nego. W symulacji wykorzystana jest atrapa rzeczywistego obiektu (gaśnicy).