[发明专利]一种机械安全防护虚拟现实教学系统

权利要求书

1.一种机械安全防护虚拟现实教学系统，其特征在于，包括风险评估实验模块、安全距离实验模块、安全装置实验模块和安全防护考核实验模块；其中

风险评估实验模块用于学习机械安全基础标准GB/T 15706-2012中风险评估原则的内容；

安全距离实验模块用于学习机械安全通用标准GB 23821-200中的内容，学会如何设计网格式固定防护围栏；

安全装置实验模块用于学习机械安全通用标准GB/T 18831-2010、GB/T19876-2012中的内容，学会如何利用安全联锁开关、安全垫、安全光幕和安全激光扫描仪设计机械安全防护系统；

安全防护考核实验模块设置虚拟场景模型用于考核风险评估、安全距离和安全装置相关机械安全标准的学习情况，虚拟场景模型包括风险评估实验模块、安全距离实验模块和安全装置实验模块中的所有模型。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述风险评估实验模块的实验方法如下：

步骤S101，系统通过语音、图文介绍风险评估的流程；

步骤S102，虚拟场景模型中无安全防护措施的工业机器人开始工作；

步骤S103，用户近距离接触工业机器人，体验其对人造成的伤害；

步骤S104，在系统的语音及文字提示下，用户识别作业环境中所有的危险源；

步骤S105，系统显示所有已经识别的危险源信息，包括危险类型、危险描述和风险等级信息，考虑采取风险减小的措施；

步骤S106，风险评估实验结束。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安全距离实验模块的实验方法如下：

步骤S201，设置虚拟场景，虚拟场景包括工业机器人、传送带、物料、电源控制柜、货架、实训教室、若干不同防护围栏，

步骤S202，系统通过语音、图文介绍上下肢触及危险的各种方式；

步骤S203，为虚拟场景模型中工业机器人加装不同安全防护围栏；

步骤S204，用户体验越过防护围栏触及危险的伤害并分析危险发生的原因，或学习越过防护围栏触及的安全距离要求，或体验通过开口触及危险的伤害并分析危险发生的原因，或学习通过开口触及的安全距离要求；

步骤S205，安全距离实验结束。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述安全防护围栏包括：

(1)不能保证人员安全，越过该围栏会触及危险；

(2)能够保证人员安全，越过该围栏不会触及危险；

(3)不能保证人员安全，通过该围栏开口会触及危险；

(4)能够保证人员安全，通过该围栏开口不会触及危险。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安全装置实验模块的实验方法如下：

步骤S301，设置虚拟场景，虚拟场景包括工业机器人、传送带、物料、电源控制柜、货架、实训教室、安全联锁开关、安全控制柜、安全控制器、安全警示灯、带有安全门的防护围栏、非封闭的防护围栏、安全垫、安全光幕、安全激光扫描仪；安全联锁开关、安全垫、安全光幕、安全激光扫描仪为安全装置；

步骤S302，为虚拟场景模型中工业机器人加装带有安全门的防护围栏；

步骤S303，将一安全装置安装到正确位置；

步骤S304，安装安全控制柜、安全控制器和安全警示灯；

步骤S305，依次按下电源按钮、复位按钮，工业机器人进行搬运作业；

步骤S306，系统结合工业机器人的作业环境，通过语音、图文讲解此安全装置的安全功能特点及安装定位标准；

步骤S307，触发该安全装置，工业机器人安全停机，安全警示灯闪烁，危险警报声响起；

步骤S308，关闭该安全装置；

步骤S309，按下复位按钮，安全警示灯闪烁停止，危险警报停止，工业机器人重新工作；

步骤S3010，替换安装装置，重复步骤S303至S309，直至所有安装装置学习完毕。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安全防护考核实验模块的实验方法包括风险评估考核、安全距离考核

风险评估考核的方法包括：

步骤S401，选择风险评估考核并显示相应考核题目信息；

步骤S402，识别不同危险源，选择题目中相应风险评价选项；

步骤S403，判断选择是否正确，如果正确，成绩加分，如果错误，成绩不加分；

步骤S404，判断考核时间是否结束，如果结束，进入S4012，如果未结束，进入步骤S405；

步骤S405，判断此项考核是否完成，如果完成，进入安全距离考核，如果未完成，重复S402～S404；

安全距离考核包括：

步骤S411，选择安全距离考核并显示相应考核题目；

步骤S412，选择题目中合适防护围栏，工业机器人会添加此围栏；

步骤S413，判断选择是否正确，如果正确，成绩加分，如果错误，成绩不加分；

步骤S414，判断考核时间是否结束，如果结束，进入S4012，如果未结束，进入步骤S415；

步骤S415，判断此项考核是否完成，如果完成，进安全装置考核，如果未完成，重复S413～S414；

安全装置考核包括：

步骤S421，选择安全装置考核并显示相应考核题目信息；

步骤S422，拾取不同安全元器件，选择合适的位置进行安装；

步骤S423，判断选择是否正确，如果正确，成绩加分，如果错误，成绩不加分；

步骤S424，判断考核时间是否结束，如果结束，进入S4012，如果未结束，进入步骤S425；

步骤S425，判断此项考核是否完成，如果完成，进入步骤S4011，如果未完成，重复S423～S424；

步骤S4011，依次按下控制柜的电源、复位按钮，测试系统功能；

步骤S4012，显示考核成绩，安全防护考核实验结束。