[发明专利]一种机械安全防护虚拟现实教学系统

说明书

本发明提供了一种机械安全防护虚拟现实教学系统，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。

技术领域

本发明涉及一种机械安全技术，特别是一种机械安全防护虚拟现实教学系统。

背景技术

机械安全是制造业生存与发展的保障，关系到国家经济发展的各个方面和人们的健康安全。由于机械存在不安全状态、人存在不安全行为，每年都会导致大量的工伤事故和财产损失。据不完全统计，由于机械安全问题的存在，我国制造业领域每年都会发生数千起的人身意外事故。同时，一些发达国家和地区也将机械安全问题作为重要依据来设置国际贸易中的技术壁垒。提高机械的安全性，防止或减少机械伤害事故是当今社会共同关注的问题。机械安全防护系统能够保护工业现场的工作人员和加工设备的安全，避免工作人员出现人身安全事故，避免现场的加工设备受到损坏，减少企业因安全事故所造成的损失。高等学校是人才培育的重要场所，其高等人才将成为企业产品设计、研发的主要力量，因此在高等学校中开展机械安全防护教学的研究具有重要的现实意义。

目前，高等学校中机械安全教学大多是以视频、图片以及安全知识讲解的方式为主，不能让学生对机械安全有一个更加切合实际的感受，同时学生的学习效果会随着老师的不同、教学方式的不同以及周围环境的影响而产生很大差异。如果建设相应的机械安全实验室，需要采购各种机械安全相关设备，虽然在教学时可以进行实际的操作演示，提高了教学效果，但这种方式也存在很多不足之处，比如过多占用场地、前期投入很高、相关设备的升级换代以及后期维护的投入大等。随着虚拟现实技术的发展，越来越多的实践教学采用虚拟现实技术来构建仿真平台，根据学生的特点设计虚拟课程，达到身临其境的教学效果，共享最优秀的教育资源。将虚拟现实技术应用到机械安全防护系统的教学上，能够培养学生或初级研发人员在产品设计时即考虑安全防护问题的能力，提高产品的本质安全水平，从而保障使用者的安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械安全防护虚拟现实教学系统，对学生进行机械安全防护的教学。

实现本发明目的的技术方案为：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。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

(1)教学讲解性。可以让学生充分地了解重要机械安全基础标准和通用标准相关内容，掌握机械安全防护系统的工作原理及其设计方法，学习不同安全装置的功能应用。

(2)方便理解性。可以向学生充分展示机械安全防护系统的结构，让学生能够更加直观、方便地了解安全防护系统。