计算机实现的方法、方法、计算机程序产品技术

本发明专利技术涉及计算机实现的用于确定机器的安全系统的安全配置的至少一个参数的方法，包括以下步骤：在虚拟环境中提供机器的虚拟模型；在虚拟环境中模拟来自机器的虚拟模型的一个或更多个粒子的散射，其中，在模拟期间获取粒子的模拟数据；基于模拟数据确定粒子的旋转变化，其中，每个旋转变化与在旋转变化的时间处对应粒子的位置相关联；根据一个或更多个过滤标准过滤所确定的旋转变化，其中，根据过滤标准中的第一过滤标准，对大于或等于限定阈值的旋转变化执行过滤；基于与经过滤的旋转变化相关联的位置确定机械危险位置；基于所确定的机械危险位置确定安全配置的至少一个参数。此外，本发明专利技术涉及用于设置机器的安全系统的方法以及计算机程序产品。以及计算机程序产品。以及计算机程序产品。

【技术实现步骤摘要】
计算机实现的方法、方法、计算机程序产品


[0001]本专利技术涉及计算机实现的用于确定机器的安全系统的安全配置的至少一个参数的方法。此外，本专利技术涉及用于设置机器的安全系统的方法。此外，本专利技术涉及计算机程序产品。

技术介绍

[0002]在机器和设施的设计、生产和操作中，这些机器和设施的安全性是必要的。例如，在欧洲，该要求是由机械指令(CE)规范性地定义的，该指令规定对机器的整个使用寿命进行的定期风险评估。
[0003]对于CE认证，必须根据EN ISO 12100标准执行机器的危险分析。EN ISO 12100标准定义了基本的术语和方法，并且建立了用于风险评估和风险降低的一般指导原则，以帮助设计者生产安全的机器。
[0004]分析的重要方面是评估对人类构成潜在危险的机械危险位置或威胁位置。机械危险位置是例如边缘或尖部，特别是锋利的边缘或尖部。
[0005]必须对机器的这种机械危险位置进行确定和确保安全。可以采取各种技术保护措施来确保机械危险位置安全。特别地，可以提供安全系统来确保机器上的某些危险位置安全。例如，安全系统可以包括传感器、摄像装置、边缘保护器或屏障，借助于它们可以确保危险位置安全。
[0006]到目前为止，CE认证都是由检查员手动执行的。特别地，到目前为止，检查员针对机械危险位置根据自己的判断手动分析了测试样品。

技术实现思路

[0007]在该背景下，问题是提供一种通过其可以改进机器的安全性的方法。特别地，问题是提供一种借助其可以改进对机器的危险位置的检测和确保安全的方法。
[0008]根据本专利技术的第一方面，该问题通过一种计算机实现的用于确定机器的安全系统的安全配置的至少一个参数的方法来解决，该方法包括以下步骤：
[0009]‑
在虚拟环境中提供机器的虚拟模型；
[0010]‑
在虚拟环境中模拟来自机器的虚拟模型的一个或更多个粒子的散射，其中，在模拟期间获取粒子的模拟数据；
[0011]‑
基于模拟数据确定粒子的旋转变化，其中，每个旋转变化与在旋转变化的时间处对应粒子的位置相关联；
[0012]‑
根据一个或更多个过滤标准过滤所确定的旋转变化，其中，根据过滤标准中的第一过滤标准，对大于或等于限定阈值的旋转变化执行过滤；
[0013]‑
基于与经过滤的旋转变化相关联的位置，确定机械危险位置；
[0014]‑
基于所确定的机械危险位置，确定安全配置的至少一个参数。
[0015]根据本专利技术的第二方面，提供了用于设置机器的安全系统的方法，该方法包括以
下步骤：
[0016]‑
使用根据本专利技术的第一方面所述的方法来确定机器的安全系统的安全配置的至少一个参数；以及
[0017]‑
基于安全配置设置安全系统。
[0018]根据本专利技术的第三方面，提供一种包括计算机程序的计算机程序产品，该计算机程序包括当计算机程序在计算机上执行时用于执行根据本专利技术的第一方面所述的方法的程序代码装置。此外，还可以提供一种包括指令的计算机程序产品，当程序由计算机执行时，所述指令使计算机执行根据本专利技术的第一方面所述的方法的步骤。
[0019]有利的是，新方法使用处理单元或控制设备来实现，该处理单元或控制设备可以是通用计算机或专用计算机，其中，存储和执行适当的计算机程序或计算机程序产品，其中，根据前面提到的方法，计算机程序或计算机程序产品被设计和配置用于确定机器的安全系统的安全配置的至少一个参数或者用于设置机器的安全系统。
[0020]虚拟环境包括计算机生成的三维空间，这也可以被称为虚拟空间。借助于虚拟环境，可以对物体进行建模、制作纹理和绘制动画。例如，虚拟环境可以使用适当的软件程序(具体是图形引擎)在计算机上生成。例如，对于模拟，可以使用软件Blender。
[0021]在虚拟环境中，提供或生成机器的虚拟模型。虚拟模型是机器的3D模型。特别地，虚拟模型可以是设计模型或CAD(计算机辅助设计)模型。机器的虚拟模型具体是基于机器的3D数据，借助于机器的3D数据可以生成虚拟模型，并且因此可以在虚拟环境中提供虚拟模型。
[0022]在虚拟环境中，可以模拟物体的运动。在根据提出的方法进行的模拟中，模拟了虚拟环境中一个或更多个粒子的运动。优选地，粒子具有膨胀性。例如，粒子可以是球形的。优选地，粒子还具有质量。例如，质量可以均匀地分布在粒子的体积上或均匀地分布在粒子的表面上。粒子的表面可以包括表面粗糙度，这也可以被称为粘性。优选地，模拟中的所有粒子具有相同的物理性质，具体是质量、尺寸、形状和表面粗糙度。特别地，可以使用相同的粒子。
[0023]优选地，机器的虚拟模型在虚拟环境中是静止的。可替选地，机器的虚拟模型可以具有远大于粒子质量的质量。
[0024]对于模拟，粒子在虚拟环境中生成。对于粒子的移动，虚拟环境可以包括力场，具体是重力场。例如，力场的原点具体是重力中心可以位于虚拟模型的中心或质量中心。可替选地，力场还可以是源自球壳的排斥力场，在该球壳的中心内布置虚拟模型。可替选地或附加地，粒子可以已经在虚拟环境中以限定速度或限定动量生成，其中，在生成时的速度矢量优选地指向机器的虚拟模型的方向。
[0025]粒子可以在机器的虚拟模型的表面上散射。在散射期间，粒子与机器的虚拟模型发生碰撞，并因此偏转。因此，粒子与虚拟模型的碰撞优选地是无弹性的。特别地，虚拟环境中的粒子和虚拟模型可以被模拟成刚体。粒子与虚拟模型碰撞的位置可以被称为散射位置。
[0026]通常，当粒子与物体碰撞时，粒子的动量和角动量可能变化。特别地，在碰撞期间，碰撞粒子的运动方向和旋转可能变化。粒子的旋转也可以被称为固有角动量或转动。通常，本体的旋转是围绕本体的质量中心的转动运动或转动。因此，当粒子从虚拟模型散射时，运
动的方向以及具体地粒子的旋转可能变化。
[0027]在模拟期间，获取粒子的模拟数据。优选地，至少获取在多个时间处的每个粒子的位置和旋转作为模拟数据。优选地，模拟数据是以规则时间间隔(特别是在模拟的持续时间内)获取的。因此，多个时间可以在相等时间间隔相互跟随。因此，每个时间间隔对应于模拟步骤。换言之，模拟数据在模拟的持续时间内以特定时间间隔即针对每个模拟步骤定期获取。因此，模拟数据包括针对每个时间(具体是针对每个模拟步骤)的每个粒子的位置和旋转。
[0028]然后分析获取的模拟数据。特别地，确定粒子的旋转在模拟期间是否变化。旋转方面的变化被称为旋转变化。特别地，分析模拟数据以确定粒子的旋转变化。为此，在两个获取的、连续时间(第一时间和第二时间)的每个时间处考虑粒子的旋转。优选地，如果在第一时间处的旋转与在第二时间处的旋转之间的差不等于零，则存在旋转变化。特别地，在第一时间处的旋转与在第二时间处的旋转之间的差的绝对值可以作为旋转变化的量度。
[0029]每个旋转变化可以与在旋转变化的时间处对应粒子的位置相关联。例如，在旋转变化的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算机实现的用于确定机器(10)的安全系统(12)的安全配置的至少一个参数的方法(30)，包括以下步骤：
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在虚拟环境中提供(32)所述机器(10)的虚拟模型；
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在所述虚拟环境中模拟(34)来自所述机器(10)的所述虚拟模型的一个或更多个粒子的散射，其中，在所述模拟期间获取粒子的模拟数据；
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基于所述模拟数据确定(36)所述粒子的旋转变化，其中，每个旋转变化与在所述旋转变化的时间处对应粒子的位置相关联；
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根据一个或更多个过滤标准过滤(38)所确定的旋转变化，其中，根据过滤标准中的第一过滤标准，对大于或等于限定阈值的旋转变化执行过滤；
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基于与经过滤的旋转变化相关联的位置，确定(40)机械危险位置(18)；
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基于所确定的机械危险位置(18)，确定(42)所述安全配置的所述至少一个参数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，粒子的数目大于1000，优选地大于10,000或30,000，特别地大于100,000。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述粒子包括1mm至1000mm的粒子尺寸，优选地5mm至600mm的粒子尺寸，特别地50mm的粒子尺寸。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，为了模拟所述散射，一定数目的粒子同时在所述机器的所述虚拟模型处散射，特别地，其中，在所述散射的所述模拟期间，所述粒子能够相互碰撞。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，为了模拟所述散射，所述粒子，尤其是所述一定数目的粒子，从球体向内发射，其中，所述球体被布置在所述虚拟环境中，使得所述球体包围所述机器的所述虚拟模型。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，在根据所述过滤标准中的第二过滤标准...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
申请(专利权)人：皮尔茨公司，
类型：发明
国别省市：