[发明专利]虚拟现实和现实焊接训练系统及方法

权利要求书

1.一种虚拟焊接系统，包括：

一个基于逻辑处理器的子系统，所述基于逻辑处理器的子系统可操作用于执行用于产生一个交互式焊接环境的编码指令，所述交互式焊接环境模拟在一个焊接试件和一个样件中的至少一者所限定的一个虚拟焊接头上的焊接活动；

一个虚拟顺序控制器，所述虚拟顺序控制器操作性地连接至所述基于逻辑处理器的子系统，用于实现一个虚拟顺序；

一个显示器，所述显示器操作性地连接至所述基于逻辑处理器的子系统，用于在视觉上描绘包括所述虚拟焊接头的所述交互式焊接环境；

一个输入设备，所述输入设备用于在所述虚拟焊接头上实时进行虚拟焊接活动；以及

一个空间追踪器，所述空间追踪器包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被适配成用于实时追踪所述输入设备的移动以便将与所述输入设备的所述移动有关的数据传递至所述基于逻辑处理器的子系统，

其中，所述虚拟顺序包括有待按次序执行的多项操作，每项操作旨在实现一个具体状态，

其中，所述操作中的至少一者是使用者有待执行的手动操作，以及

其中，所述操作中的至少一者是所述虚拟焊接系统有待执行的自动操作。

2.如权利要求1所述的虚拟焊接系统，进一步包括一个使用者界面，用于一个使用者向所述虚拟焊接系统提供输入。

3.如权利要求1所述的虚拟焊接系统，其中，所述虚拟顺序控制器包括一个微处理器、一个顺序控制程序、以及一个存储器，并且

其中，所述存储器存储一个或多个状态表文件。

4.如权利要求3所述的虚拟焊接系统，其中，所述虚拟顺序由所述状态表文件中的至少一者定义。

5.如权利要求3所述的虚拟焊接系统，其中，所述使用者基于有待执行的一项任务选择所述状态表文件之一；并且

其中，所述任务是生产一个完整的虚拟组件。

6.如权利要求1所述的虚拟焊接系统，还包括虚拟顺序显示器；

其中，所述虚拟顺序显示器显示所述操作中的至少一者的信息。

7.如权利要求1所述的虚拟焊接系统，其中，每个具体状态与一个条件相关联。

8.如权利要求7所述的虚拟焊接系统，其中，如果未满足所述条件，所述虚拟顺序控制器执行一个动作。

9.如权利要求1所述的虚拟焊接系统，其中，所述显示器是戴于面部的显示器。

10.如权利要求1所述的虚拟焊接系统，进一步包括一个支撑结构。

11.如权利要求10所述的虚拟焊接系统，其中，所述支撑结构是一个机架，所述机架包括一个底座、一个立柱、一个可调工作台、以及一个可调臂。

12.如权利要求10所述的虚拟焊接系统，其中，所述支撑结构是用于固持所述样件的一个装配夹具。

13.如权利要求1所述的虚拟焊接系统，其中，所述手动操作是提供使用者信息、检索零件、提供零件信息、放置零件、固定零件以及提供组件信息中的一者。

14.如权利要求1所述的虚拟焊接系统，其中，所述自动操作是指定焊接工艺、指定气体类型、指定气体流速、指定电焊条类型、指定药芯焊丝类型、指定送丝速度、指定电压电平、指定安培数、指定极性以及为所述交互式焊接环境指定一个背景环境中的一者。

15.如权利要求1所述的虚拟焊接系统，其中，所述虚拟焊接系统可操作以给所述虚拟焊接活动分配一个质量分数。

16.如权利要求15所述的虚拟焊接系统，其中，所述质量分数用于确定所述使用者是否有资格在现实世界焊接头上执行焊接活动。

17.如权利要求15所述的虚拟焊接系统，其中，所述质量分数用于评估所述虚拟顺序的有效性。