[发明专利]用于焊接的传感器辅助头戴式显示器

权利要求书

1.一种焊接用户接口装置，包括：

光学传感器，用于收集焊接环境的图像，所述光学传感器包括：

照明器，用于输出在电弧辐射光谱之外的第一波长下的辐射；

渡越时间传感器，用于收集所述第一波长下的所述焊接环境的所述图像；以及

带通滤光器，用于减轻除了所述第一波长之外的波长下的光；

增强现实控制器，用于基于所述焊接环境的所述图像和与所述焊接环境中的焊接操作相对应的第一指令确定要在视野中展示的模拟对象、所述模拟对象在所述视野中的位置，以及所述模拟对象在所述视野中的视角；

图形处理单元，用于基于所述视角将所述模拟对象呈现为三维立体图像，以表示所述模拟对象存在于所述视野中和所述焊接环境中；以及

半透明近眼显示器，用于基于由所述增强现实控制器确定的位置展示在所述视野内的所呈现的模拟对象，当所述显示器展示所呈现的模拟对象时，可以通过所述半透明近眼显示器观察到所述焊接环境的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的焊接用户接口装置，还包括用于容纳所述光学传感器和所述显示器的主体。

3.根据权利要求2所述的焊接用户接口装置，还包括附接到所述主体的透镜，所述透镜用于降低在所述焊接环境中出现的光的强度，所述透镜被布置成当所述焊接用户接口装置由佩戴者佩戴时向所述焊接用户接口装置的所述佩戴者提供所述视野，当所述焊接用户接口装置被所述佩戴者佩戴时，所述显示器位于所述透镜与所述焊接用户接口装置的所述佩戴者之间。

4.根据权利要求2所述的焊接用户接口装置，其中，所述主体包括焊接操作者个人防护设备、安全帽、护眼罩或防护面罩中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的焊接用户接口装置，还包括主体，所述光学传感器、所述图形处理单元以及所述显示器附接到所述主体，所述主体的尺寸被设计成当由佩戴者佩戴时使所述佩戴者能够进一步将焊接头盔佩戴在所述主体之外，所述焊接头盔具有观看口。

6.根据权利要求5所述的焊接用户接口装置，其中，所述焊接头盔的所述观看口包括自动变暗透镜，并且其中所述增强现实控制器配置为确定待透过所述自动变暗透镜在所述视野中展示的所述模拟对象，并且其中所述光学传感器配置为透过所述自动变暗透镜收集所述焊接环境的图像。

7.根据权利要求1所述的焊接用户接口装置，其中，所述增强现实控制器用于在观看所述焊接环境中存在的第二对象的视野变得模糊时呈现所述模拟对象的视图。

8.根据权利要求1所述的焊接用户接口装置，其中，所述增强现实控制器用于基于正在执行的当前焊接和指定的焊接顺序生成所述模拟对象以识别要执行的下一焊接。

9.根据权利要求1所述的焊接用户接口装置，其中，所述光学传感器包括被配置为减轻电弧辐射波长下的辐射的滤光器。

10.根据权利要求1所述的焊接用户接口装置，其中，所述图形处理单元包括全息处理单元。

11.根据权利要求1所述的焊接用户接口装置，其中，所述模拟对象包括焊池、完工焊道、电极、电弧、激光路径、保护气体路径、粉末路径、焊接工具、焊道、焊接头、焊接夹具、焊件或焊接后待装配或组装到所述焊件上的零件中的至少一个。

12.根据权利要求1所述的焊接用户接口装置，其中，所述模拟对象包括电弧，所述图形处理单元用于将所述模拟对象呈现为至少部分不透明并且位置与其中存在所述焊接环境中的实际电弧的视野的一部分相对应，所述显示器用于显示所呈现的模拟对象以降低来自所述焊接用户接口装置的佩戴者可观察到的所述实际电弧的光的强度。