虚拟现实技术在机械安全领域的应用展望

虚拟现实技术在机械安全领域的应用展望

赵明武

深圳市明辉安全技术有限公司518117

摘要：虚拟现实技术属于计算机技术的一种，在最近几年，其经历了突飞猛进的发展，虚拟现实技术主要是对人类感知行为进行模拟的一种非常逼真的人机交互技术。目前，虚拟现实技术已经在我国的各个领域中都广泛的使用。将虚拟现实技术应用在机械安全方面可以模拟安全事故的发生过程，对于分析安全事故的缘由具有很大的帮助，有利于完善机械安全设计，避免机械存在安全风险，进一步的保证人身的安全和身体健康。本文首先叙述了虚拟现实技术的概述，然后讨论了在机械安全领域应用虚拟现实技术，最后对虚拟技术的应用进行了展望。

关键词：虚拟现实技术；机械；安全

引言

伴随着经济全球化的日益剧增，制造企业的竞争力也日益的激烈。这就要求制造企业需要提升自身的服务、保证产品的质量、以最低的价格进行销售，以便于满足广大客户的不同需要，进而可以更好的适应千变万化的市场需要。现如今，安全理念引起了人们的高度重视，本质安全设计在机械设计中占据重要的地位。这又使陈旧的机械安全技术面临着新的挑战。近几年，虚拟现实技术和计算机技术不断的进步，为虚拟仿真技术在机械安全领域中的应用提供了有利的条件。

一、虚拟现实技术的简介

在现代电子科技领域中，虚拟现实技术属于一项先进的技术，还是一种非常逼真的人机交互技术，使用者可以利用虚拟现实技术完成非常复杂的数据计算。虚拟现实技术在我国的各个领域已经广泛的应用，给人们带来了极大的便利，其可以非常真实的虚拟环境，使用者在虚拟的空间中可以有效的和现实进行互动，可以感受到虚拟现实技术的优点。

二、虚拟技术的特征

（一）实时性

虚拟技术在具体的运用过程中，全面的完成了使用者和系统的一体化。使用者可以得到及时的参加能力。虚拟技术通过对网络系统进行优化，给用户创造出更加智能化的应用软件，让使用者的想法和系统的革新有机的整合，为使用者提供了非极大的便利。

（二）交互性

交互性指的是使用者可以通过了解虚拟环境中的操作对象的操作程度以及虚拟环境真正的反映出的自然程度。其主要是依靠专用的三维交互软件产生交互关系，三维交互设备让用户可以通过借助自然技能，就感觉自己身临其境当中和虚拟环境中的操作对象产生交互关系。

（三）沉浸性

使用者使用虚拟网络技术在对复杂的数据进行计算时，用户自己所感受到的情况可以利用虚拟网络技术传达出去，运用虚拟现实技术形成一个真实的网络世界。使用者可以通过自己的触觉、听觉等感知行为感受虚拟世界，使其感觉到自己真正的进入到虚拟世界当中。

三、虚拟现实技术在机械安全领域的应用

（一）在机械安全设计中的应用

在机械安全设计中应用虚拟现实技术，能够把很多类型的安全参数指标有机的结合到一起，把具有复杂性的数据能够以直观、交互的形式充分展现出来，可以有效的为机械在设计过程中各个方面的安全提供有利的借鉴意义，以便于相关的工作人员可以全面的掌握设备存在的安全隐患，同时在虚拟的世界里可以生成可行性的方法。

现如今，机械产品的设计和制作过程可以通过虚拟现实技术在虚拟的环境下完成，在计算机上对产品可以进行设计、制造以及检测，乃至设计工作人员可以参与到虚拟环境中对产品的设计、操作等环节进行检测，可以立体的体现出可能存在的各种风险，同时可以实时的进行规避。虚拟现实技术的优点在于能够使用外部数据输入对产品的所有指标加以改正，因此，对产品的修正非常的简便快捷，以免因为机械的安全事故带来严重的后果。

（二）在机械安全标准化产学研基地中的应用

我国第一个机械安全标准化产学研示范基地位于南京理工大学，成立于2014年12月14日。机械安全标准化产学研示范基地主要是研发机械安全标准落实的新方法，宣扬大安全的安全观念，使机械安全技术、标准以及产品有效的在高校中落实，进而增强学生对机械安全的认识，努力的将学生培养成综合型的人才。

机械安全标准化示范基地依靠虚拟仿真实验室实现了机械设备样机安全解决方法的方针，可以使学生立体的感受到单台机械设备不用防护装置的形态，并且还可以感受到安装区域扫描装置、压敏垫等不同的防护设备对不同行为所产生的反应。在不安装防护装置时，学生可以戴上头盔，等待设备上出现进入危险区时，可以接近设备一直到眼前出现虚拟的溅血效果，与此同时，还听到您已受伤的声音。当机械设备安装上防护装置时，学生戴上头盔进入危险区后，设备会停止活动，同时伴有红灯闪烁。不一样的防护装置会以不同的展现方式来体现，利用不同的展现方式来保护工作人员的人身安全。

通过在机械安全标准化产学研示范基地中建立仿真实验室可以有效的使其发挥出自身应有的辐射作用，使全国众多高校可以培育出专业型的机械安全技术人才，可以使更多的技术型人才连续不断的从事于我国的各个领域中，同时可以更好的将机械安全的设计手段以及先进的观念逐渐的宣传到我国的各个领域中，在一定程度上可以加快机械安全技术水平的发展。

（三）在机械安全教学与培训中的应用

目前，全国高校的教学方式从之前的理论教学逐步的改变成互动实践教学，但是在机械专业实践教学过程中需要建立相应的实验室作为基础条件，因为机械设备具有多元化的特点，很多学校在建设机械实验室时都会投入大量的资金，在运转维护以及操作过程中具有非常高的风险。现如今，虚拟现实技术正在不断的发展，同时虚拟仿真平台也逐渐的增多，致使很多的机械设备在实际的教学过程中通过计算机技术来建设虚拟平台。

在高校机械专业课实践过程中，学生操作虚拟的设备时，在操作时出现的失误所产生的危险也是虚拟的，不会对人体健康产生影响。通过使用虚拟设备对真实场景进行模拟能够使学生感受到自身真正的进入到模拟世界中。学生通过操作虚拟设备可以得到立体的感受，进而在使学生全面的掌握到机械安全操作相关的知识时，还可以进一步的提升学生在各种复杂背景下的果断决策水平。通过这种方法得到的经验可以为学生在未来的工作中有参考的价值。

四、展望

虚拟现实技术逐渐的应用到了机械安全行业的各个领域当中，充分的发挥出了虚拟现实技术应有的作用。在机械设计设备中应用虚拟现实技术既可以为人们减少一定的劳动力，又可以增强产品的质量以及经营利益，还可以进一步的加固产品在市场上的地位。随着社会的不断发展，打算把虚拟仿真技术由应用单台设备逐渐的拓展到智能制造装备安全以及生产线安全等方面。这样可以有效的保证设计出安全性极高的机械安全规划书，在一定程度上减少了安全事故的各种成本。与此同时，其可以有效的提高机械安全教学水平。

参考文献：

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