JP2019045871A - シミュレーション溶接システム及び溶接シミュレータ - Google Patents

シミュレーション溶接システム及び溶接シミュレータ Download PDF

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Abstract

【課題】 シミュレーション溶接システムを提供すること。【解決手段】 シミュレーション溶接システムは溶接作業をシミュレートするように構成されたプログラム可能なプロセッサベースサブシスと、透明なヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）と、前記透明なＨＵＤに動作可能に接続された制御及び通信回路とを有するモジュール形式のコンピュータ化されたアイウェアデバイスと、を含み、前記モジュール形式のコンピュータ化されたアイウェアデバイスは、ユーザーの通常の度付き眼鏡に取り付けられるように構成され、前記プログラム可能なプロセッサベースサブシステムと無線通信するように構成され、シミュレートされた溶接作業に関する情報を前記透明なＨＵＤに表示するよう構成されている。【選択図】 図１

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１３年５月２４日に出願された米国特許仮出願第６１／８２７，２４８号に優先権を主張し、利益を得るものであって、その全体は引用によって本明細書に組み込まれる。２０１３年８月１８日出願の米国特許出願公開２０１３／００４４０４２号は、出願番号１３／２１２，６８６を有し、その全体は引用によって本明細書に組み込まれる。２００９年７月１０日出願の米国特許出願公開２０１０／００６２４０５号は、出願番号１２／５０１，２５７号を有し、その全体は引用によって本明細書に組み込まれる。
本発明の特定の実施形態は、溶接に関する。特に、本発明の特定の実施形態は、コンピュータ化されたアイウェアデバイスを介して溶接システムを使用する溶接作業者に視覚化機能及び通信機能を提供するシステム及び方法に関する。
溶接プロセス中に、リアルタイムで溶接を学ぶ生徒に情報を提供することは（実世界の溶接プロセスであろうと、シミュレートされた溶接プロセスであろうと）、学習過程において溶接を学ぶ生徒を援助するのに重要である。同様に、実世界の溶接プロセス中に、熟練の溶接作業者にリアルタイムで情報を提供することは、溶接プロセスにおいて熟練の溶接作業者を援助するのに重要である。さらに、溶接を学ぶ生徒又は熟練の溶接作業者が、溶接システム（現実の、あるいは、シミュレートされたもの）と容易に通信できる機能を提供する（例えば、コマンドを提供する）ことは、より効率的でユーザーフレンドリーな溶接経験を可能にさせることができる。今日、溶接用ヘルメットは、溶接情報を示す簡易な光インジケータを備え、光インジケータが溶接作業者の目の１インチ以内にあるため、溶接作業者が光インジケータに焦点を合わせることができるようにする必要はない。単に、光インジケータの色が、赤色、緑色又は黄色であることを見ることができることがもたらされる。従って、溶接作業者又は溶接を学ぶ生徒が、溶接システムとどのように相互作用するか、あるいは、リアルタイムで情報がどのように提供され、視察されるのかを向上させることが現在必要となっている。
従来の、典型的な、かつ、提案された手法の更なる制限及び欠点は、図面を参照して、そのようなシステム及び方法と、本願の以下に明記される本発明の実施形態との比較を通して、当業者に明らかになるだろう。
この課題を解決するために、本発明は、請求項１に記載のアーク溶接システムと、請求項２に記載の仮想現実溶接システムとを提案する。従属請求項から、より特定の解決策がとられ得る。ただし、従属請求項の特徴は、本明細書の上記で言及された両種類のシステムに適応可能であるということを留意されたい。一実施形態において、システムが提供される。当該システムは、アーク用溶接システムの溶接電源と、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：ｈｅａｄ−ｕｐ ｄｉｓｐｌａｙ）を有するコンピュータ化されたアイウェアデバイスとを含む。ユーザーが保護溶接用ヘルメットも着用しながら、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、眼鏡をかけるように、ユーザーによって装着されるように構成される。更に、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、アーク溶接システムの溶接電源と無線通信するように構成される。コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、溶接電源から情報を受信し、該情報をＨＵＤ上に表示することができる。更に、ユーザーは、コンピュータ化されたアイウェアデバイスを介して（例えば、音声操作を介して）、溶接電源にコマンドを提供することができる。溶接電源及びコンピュータ化されたアイウェアデバイスは、例えば、ユーザーの溶接技術を示す拡張されたインジケータ（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ）と、ＨＵＤ上に作られる次の溶接部を示すシーケンサ機能とのうちの１つ以上を提供するように協働して構成され得る。
別の実施形態において、システムが提供される。当該システムは、仮想現実溶接シミュレーションシステムのプログラム可能なプロセッサベースサブシステムと、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）を有するコンピュータ化されたアイウェアデバイスとを含む。ユーザーが保護溶接用ヘルメットも着用しながら、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、眼鏡をかけるように、ユーザーによって装着されるように構成される。更に、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、仮想現実溶接シミュレーションシステムのプログラム可能なプロセッサベースサブシステムと無線通信するように構成される。コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、プログラム可能なプロセッサベースサブシステムから情報を受信し、該情報をＨＵＤ上に表示することができる。更に、ユーザーは、コンピュータ化されたアイウェアデバイスを介して（例えば、音声操作を介して）、プログラム可能なプロセッサベースサブシステムにコマンドを提供することができる。プロプログラム可能なプロセッサベースサブシステム及びコンピュータ化されたアイウェアデバイスは、仮想現実溶接プロセスと関連した仮想現実画像と、仮想現実溶接プロセスと関連した仮想キュー（ｖｉｒｔｕａｌ ｃｕｅｓ）及びインジケータとのうちの１つ以上を、例えばＨＵＤ上に提供するように協働して構成され得る。
一実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、ユーザーの頭部で装着されるように構成されたフレームを含み、当該フレームは、ユーザーの鼻の上で支持されるように構成されたブリッジと、ブリッジに連結され、かつ、ブリッジから離れて、それから遠くにある第１端部へと延長し、ユーザーの眉の第１側部上方に位置するように構成された眉部と、該眉部の第１端部に連結された第１端部を有し、かつ、自由端へと延長する第１アームと、を含む。第１アームは、ユーザーの第１の耳近くに配置された自由端と共に、ユーザーの第１のこめかみ上方に位置するように構成される。ブリッジは、ユーザーの目に対する眉部の選択的位置決めのために調整可能である。コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、透明ディスプレイ（ＨＵＤ）も含み、透明ディスプレイ（ＨＵＤ）は、フレームに取り付けられ、第１眉部に平行に延長する第１軸の周りの回転を介してフレームに対して移動可能である。コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、フレームに取り付けられる制御及び通信回路を含有するハウジングも含む。例として、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、アーク溶接システム又は仮想現実アーク溶接シミュレーションシステム操作用に構成されたＧｏｏｇｌｅ Ｇｌａｓｓ（登録商標）デバイスでよい。
本発明の例示した実施形態の詳細は、以下の説明及び図面からより完全に理解されるだろう。
アーク溶接システムと、該アーク溶接システムと通信するように構成されたコンピュータ化されたアイウェアデバイスとの例示的な実施形態の図を示す。 図１のコンピュータ化されたアイウェアデバイスの例示的な実施形態の図を示す。 仮想現実溶接システムと、該仮想現実溶接システムと通信するように構成されたコンピュータ化されたアイウェアデバイスとの例示的な実施形態の図を示す。
以下は、本開示内で使用され得る例示的な用語の定義である。全ての用語の単数形及び複数形は、各意味に該当する。
本明細書で使用するような「ソフトウェア」又は「コンピュータプログラム」は、コンピュータ又は他の電子機器に機能、作用及び／又は動作を所望の方法で実行させるような、１つ又は複数のコンピュータ読取可能な、かつ／あるいは、実行可能な命令を含むが、これらに限定されない。命令は、動的にリンク付けされたライブラリからの別個のアプリケーション又はコードを含むルーチン、アルゴリズム、モジュール又はプログラム等の様々な形式で具現化することができる。ソフトウェアは、スタンドアロンプログラム、関数呼び出し、サーブレット、アプレット、アプリケーション、メモリ内に記憶された命令、オペレーティングシステムの一部又は他の種類の実行可能な命令等の様々な形式で実施され得る。ソフトウェアの形式が、例えば所望のアプリケーションの仕様、そのソフトウェアが実行される環境及び／又は設計者／プログラマーの要望等に依存するということが、当業者によって理解されるであろう。
本明細書で使用するような「コンピュータ」又は「処理要素」又は「コンピュータ化されたデバイス」は、データを記憶し、抽出し、かつ、処理するようなプログラムされた、あるいは、プログラム可能な電子デバイスを含んでもよいが、これに限定されない。「非一時的なコンピュータ読取可能な媒体」は、ＣＤ−ＲＯＭ、消去可能なフラッシュメモリカード、ハードディスクドライブ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク等を含んでもよいが、これらに限定されない。
本明細書で使用するような「コンピュータメモリ」は、コンピュータ又は処理要素によって抽出されたデジタルデータ又は情報を記憶するように構成された記憶装置を指す。
本明細書で使用するような「コントローラ」は、デバイス、システム又はシステムの一部を制御することに関与するような論理回路及び／又は処理要素及び関連ソフトウェア又はプログラムを意味する。
用語「信号」、「データ」及び「情報」は、本明細書では交換可能に使用され、これら「信号」、「データ」、及び「情報」は、デジタル又はアナログ形式であってよい。
用語「溶接パラメータ」は、本明細書中で広く使用され、溶接出力電流波形の一部（例えば、振幅、パルス幅又は継続時間、勾配、電極の極性）や、溶接プロセス（例えば、ショートアーク溶接プロセス又はパルス溶接プロセス）、ワイヤ供給速度、変調周波数、溶接移動速度又は実世界の溶接又はシミュレートされた溶接と関連した一部の他のパラメータの特性を指す。
本明細書で使用するような用語「ヘッドアップディスプレイ」は、ユーザーが通常の視点から離れて見る必要なく、情報（例えば、高画質画像）を表示する透明ディスプレイを意味する。
一実施形態によると、アーク溶接システムが提供される。当該アーク溶接システムは、溶接電源と、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）及び該ＨＵＤに動作可能に接続された制御及び通信回路（ＣＣＣ）を有するコンピュータ化されたアイウェアデバイスとを含む。コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、保護溶接用ヘルメットも着用しながら、眼鏡をかけるようにユーザーによって装着されるように、かつ、溶接電源と無線通信するように構成される。制御及び通信回路は、溶接電源から情報を無線受信するように、かつ、ＨＵＤ上に情報を表示するように構成される。
一実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、制御及び通信回路に動作可能に接続されたマイクロフォンを含む。マイクロフォンと制御及び通信回路は、音声操作されたユーザーのコマンド情報を受信するように、かつ、音声操作されたユーザーのコマンド情報を溶接電源に無線送信するように構成される。一実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、制御及び通信回路に動作可能に接続されたカメラを含む。カメラと制御及び通信回路は、静止画像及び動画のうちの１つ以上を撮影するように構成される。一実施形態において、制御及び通信回路は、無線アクセスポイントを介してインターネットにアクセスするように構成される。
一実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、ユーザーの頭部に装着されるように構成されたフレームと、制御及び通信回路、マイクロフォン及びカメラのうちの１つ以上を含有するフレームに取り付けられた少なくとも１つのハウジングとを含む。ＨＵＤは、フレームにも取り付けられ、第１眉部に平行に延長する第１軸の周りの回転を介してフレームに対して移動可能である。任意で、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、フレームによって固定された少なくとも１つの度付き光学レンズを含むことができる。
一実施形態によると、フレームはユーザーの鼻の上で固定されるように構成されたブリッジと、ブリッジに連結され、かつ、ブリッジから離れて、それから遠くにある第１端部へと延長し、ユーザーの眉の第１側部上方に位置するように構成された眉部と、該眉部の第１端部に連結された第１端部を有し、かつ、自由端へと延長する第１アームとを含む。第１アームは、ユーザーの第１の耳近くに配置された自由端と共に、ユーザーの第１のこめかみ上方に位置するように構成される。一実施形態によると、ブリッジは、ユーザーの目に対して眉部の選択的位置決めのために調整可能である。
図１は、アーク溶接システム１００と、アーク溶接システム１００と通信するように構成されたコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０との例示的な実施形態を示す。アーク溶接システム１００は、ワイヤ供給機１１０、溶接ガン又はツール１２０、シールドガス供給１３０及び溶接電源１４０を含む。ワイヤ供給機１１０、溶接ガン１２０、シールドガス供給１３０及び電源１４０は、動作可能に接続されて、溶接機が溶接ワイヤとワークピースＷとの間で電気アークを形成して当該技術における公知の溶接部を作り出すことを可能にする。
一実施形態によると、溶接電源１４０は、スイッチング電源（図示しない）、波形生成器（図示しない）、コントローラ（図示しない）、電圧フィードバック回路（図示しない）、電流フィードバック回路（図示しない）及び無線通信回路１４５を含む。ワイヤ供給機１１０は、選択されたワイヤ供給速度（ＷＦＳ）で溶接ガン（溶接ツール）１２０を介してワークピースＷへと、消耗ワイヤ溶接電極Ｅを供給する。ワイヤ供給機１１０、消耗溶接電極Ｅ及びワークピースＷは、溶接電源１４０の一部ではなく、溶接出力ケーブルを介して溶接電源１４０に動作可能に接続され得る。
コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０は、従来型保護溶接用ヘルメットも着用しながら、眼鏡をかけるようにユーザーによって装着されるように構成される。保護溶接用ヘルメットは、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０を収容するように多少なりとも修正される必要のない従来型溶接用ヘルメットでよい。更に、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０は、溶接電源１４０の無線通信回路１４５を介して溶接電源１４０と無線通信するように構成される。一実施形態によると、無線通信回路１４５は、プロセッサ、コンピュータメモリ、送信機、受信機及びアンテナを含むことができる。
図１及び図２を参照すると、図２は、図１のコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０の例示的な実施形態の図を示している。コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０は、ユーザーの頭部で装着されるように構成されたフレーム１５１を含む。フレーム１５１は、ユーザーの鼻の上で支持されるように構成されたブリッジ１５２と、ブリッジ１５２に連結され、かつ、ブリッジ１５２から離れて、それから遠くにある第１及び第２端部へと延長し、ユーザーの眉の上方に位置するように構成された眉部１５３とを含む。
フレームは、眉部１５３の第１端部に連結された第１端部を有し、かつ、自由端へと延長する、第１アーム１５４も含み、第１アームは、ユーザーの第１の耳の近くに配置された自由端と共にユーザーの第１のこめかみ上方に位置するように構成される。フレーム１５１は、眉部１５３の第２端部に連結された第１端部を有し、自由端へと延長する第２アーム１５５も含み、第２アームは、ユーザーの第２の耳の近くに配置された自由端と共に、ユーザーの第２のこめかみ上方に位置するように構成される。一実施形態によると、ブリッジ１５２は、ユーザーの目に対して眉部１５３の選択的位置決めのために調整可能でよい。
コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０は、フレーム１５１に取り付けられた透明ディスプレイ（例えば、ＨＵＤ）１５６を含む。一実施形態によると、ＨＵＤ１５６は、眉部１５３に平行して延長する第１軸の周りの回転を介してフレーム１５１に対して移動可能でよく、文字、グラフィック及び画像を表示するように構成され得る。コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０は、ハウジング１６２で囲まれ、かつ、フレーム１５１に取り付けられた、制御及び通信回路（例えば、コンピュータ）１５７も含む。制御及び通信回路１５７は、例えば、プロセッサ及びメモリを含むことができる。メモリは、プロセッサに連結されことができ、プロセッサによってアクセスされ、かつ、実行され得るソフトウェアを記憶することができる。プロセッサは、例えば、マイクロプロセッサ又はデジタル信号プロセッサでよい。選択肢として、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０は、カメラ１５８を含むことができる。ＨＵＤ１５６と制御及び通信回路１５７（そして、任意で、カメラ１５８）は、本明細書において説明される機能を提供するように動作可能に接続される。一実施形態によると、カメラ１５８は、静止画像及び動画を撮影するように構成され得る。このように、ユーザは、溶接用ヘルメット内部からユーザーによって視察されるような溶接シナリオを記録することができる。
一実施形態によると、制御及び通信回路１５７は、溶接電源１４０の無線通信回路１４５に双方向通信を提供する。情報は、溶接電源１４０からコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０へと提供され、かつ、ＨＵＤ１５６上に表示されることができる。更に、一実施形態によると、制御及び通信回路１５７は、ユーザから音声操作されたコマンドを受け取り、該コマンドを溶接電源１４０に送信するように構成される。溶接電源１４０とコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０との間の通信は、数ある技術の中でも、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線技術、ＩＥＥＥ８０２．１１に記載された通信プロトコル（任意のＩＥＥＥ８０２．１１改定を含む）、携帯電話技術（ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ、ＥＶＤＯ、ＷｉＭａｘ又はＬＴＥなど）又はＺｉｇＢｅｅ（登録商標）技術といったものを経由して行われる。本実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、ユーザーの補正視覚的処方（ｃｏｒｒｅｃｔｉｖｅ ｖｉｓｕａｌ ｐｒｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）と適合する少なくとも１つの光学レンズ１６３も含むことができる。更なる実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、モジュール形式でよく、通常の度付き眼鏡に取り付けることができる。
更に、一実施形態によると、溶接電源１４０は、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０によってインターネットを経由してアクセス可能でよい。例えば、制御及び通信回路１５７は、ワイヤレスホットスポット（例えば、スマートフォン又は無線ルータ）を介してインターネットにアクセスし、かつ、それを介して溶接電源１４０にアクセスできるように構成され得る。代替的に、溶接電源１４０は、インターネットにアクセスし、インターネットから取得した情報をコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０に提供するように構成され得る。
溶接作業者に役立つ実世界の溶接シナリオ中、ＨＵＤ１５６上に表示され得る情報は、テキスト、画像又はグラフィックの形式でよい。例えば、そのような情報は、アーク溶接プロセス、溶接ツール移動角度、溶接ツール移動速度、ノズル高さ（ｔｉｐ−ｔｏ−ｗｏｒｋ ｄｉｓｔａｎｃｅ）、ワイヤ供給速度、溶接多孔性、出力電圧レベル、出力電流レベル、アーク長、ダイム間隔、ホイップタイム（ｗｈｉｐ ｔｉｍｅ）、パドルタイム、ウィーブ幅、ウィーブ間隔、公差ウィンドウ（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｗｉｎｄｏｗ）、スコア数及び溶接シーケンスステップを含むことができる。他の実施形態によると、他の情報も表示され得る。例えば、拡張されたモード（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｍｏｄｅ）において、仮想現実の訓練環境において使用される指示的インジケータは、ＨＵＤ１５６を使用する実際の溶接に重畳され得る。このように、仮想現実溶接システムにおいて訓練を受ける溶接を学ぶ生徒は、現実の溶接シナリオへと移行することができ、かつ、ＨＵＤを介して提供された同様の指示的インジケータを有することができる。視覚的キュー（ｖｉｓｕａｌ ｃｕｅｓ）又はインジケータは、コンピュータ化されたアイウェアデバイスのＨＵＤ上に表示され、特定のパラメータ（例えば、溶接ツール移動角度）が許容範囲以内かどうかを溶接作業者に示すことができる。そのような視覚的キュー又はインジケータは、未経験の溶接作業者又は溶接を学ぶ生徒が自身の溶接技術を向上させるのを助けることによって、訓練を支援することができる。
一部の情報の取得は、部分的に追跡されている溶接ツールに依存する（例えば、移動角度、移動速度、ノズル高さ）。一実施形態によると、溶接ツールは、溶接電源に動作可能に接続されて、空間位置又は移動情報を提供する加速度計デバイスを含むことができる。溶接ツールを追跡する他の方法も可能であり、例えば、磁気追跡技術がある。
一実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０は、ユーザから音声操作されたコマンドを受信するためのマイクロフォン１５９を含む。溶接作業者によって開始されるように、音声操作されたコマンドは、溶接電源１４０と通信するコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０によって収容され、例えば、ワイヤ供給速度、溶接多孔性及び溶接出力電流レベルなどの溶接パラメータを変えるコマンドを含むことができる。他の実施形態によると、他の種類のコマンドも可能である。
一実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０及び／又は溶接電源１４０は、アーク溶接システム１００を有するコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０の使用を調整するように構成された１つ以上の溶接ソフトウェアアプリケーションと共にプログラミングされ得る。例えば、１つの溶接ソフトウェアアプリケーションの一実施形態は、「良好な溶接部（ｇｏｏｄ ｗｅｌｄ）」を認識する機能を提供することができる。顔認証機能と同様に、「良好な溶接部」認識機能は、ユーザーによって作成された溶接部の画像を取得し、該画像を分析し、ＨＵＤ１５６を装着したユーザーに、全体的な溶接部の質に関するフィードバックを提供するように、カメラ１５８を使用することができる。例えば、テキスト「不良な溶接部（ｐｏｏｒ ｗｅｌｄ）」、「まずまずな溶接部（ｆａｉｒ ｗｅｌｄ）」又は「良好な溶接部」が、ユーザーに表示され得る。ユーザは、溶接用ヘルメットを脱ぐか、あるいは、溶接用ヘルメット上にバイザーをのせて、溶接部の画像を取得する必要がある。種々の実施形態によると、溶接ソフトウェアアプリケーションは、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０、溶接電源１４０又はその両方に存在してよい。
他の実施例として、溶接ソフトウェアアプリケーションの一実施形態は、溶接シーケンス機能を提供することができる。多くの溶接部を有するアセンブリ又は部品を溶接するとき、溶接作業者が溶接部を見逃すことは好ましくない。溶接ソフトウェアアプリケーションは、その部分に対する多数の溶接部を通して溶接作業者にステップを行わせることができる。例えば、溶接作業者が、多数の溶接部を必要とするアセンブリ又は部品において、現在の溶接を終えると、溶接作業者は、「次の溶接（ｎｅｘｔ ｗｅｌｄ）」という音声コマンドを与えることができる。その結果、溶接ソフトウェアアプリケーションは、次に行われる溶接の位置を提供する画像又はグラフィック（例えば、その部分の３Ｄ表示）を溶接作業者の装着したＨＵＤ１５６上に表示することができる。溶接の種類又は溶接に関する他の情報も表示され得る。コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０が空間的に追跡されている実施形態によると、本明細書の以下で議論されるように、溶接ソフトウェアアプリケーションは、グラフィックインジケータが溶接される次の位置でアセンブリ上に重ねられるように、ＨＵＤ上にグラフィックを表示することができる。他の実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイスと共に動作する他の種類の溶接ソフトウェアアプリケーションも可能である。
一実施形態において、仮想現実溶接システムが提供される。仮想現実溶接システムは、プログラム可能なプロセッサベースサブシステムと、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）及び該ＨＵＤに動作可能に接続された制御及び通信回路（ＣＣＣ）を有するコンピュータ化されたアイウェアデバイスとを含む。コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、眼鏡をかけるようにユーザーによって装着されるように、かつ、プログラム可能なプロセッサベースサブシステムと無線通信するように構成される。制御及び通信回路は、プログラム可能なプロセッサベースサブシステムから情報を無線受信するように、かつ、ＨＵＤ上に該情報を表示するように構成される。
一実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、制御及び通信回路に動作可能に接続され、かつ、音声操作されたユーザーコマンド情報を受信し、該音声操作されたユーザーコマンド情報をプログラム可能なプロセッサベースサブシステムに無線送信するように構成された、マイクロフォンを更に含む。代替的に、あるいは、追加的に、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、制御及び通信回路に動作可能に接続され、かつ、ユーザーがコマンド情報を選択することを可能にし、該コマンド情報をプログラム可能なプロセッサベースサブシステムに無線送信するように構成された、タッチセンシティブユーザインターフェースを含むことができる。
一実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、制御及び通信回路に動作可能に接続されたカメラを含む。カメラと、制御及び通信回路とは、静止画像及び動画のうちの１つ以上を撮影するように構成される。一実施形態によると、制御及び通信回路は、無線アクセスポイントを介してインターネットにアクセスするように構成される。
一実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、ユーザーの頭部に装着されるように構成されたフレームと、制御及び通信回路、マイクロフォン及びカメラのうちの１つ以上を含む該フレームに取り付けられた少なくとも１つのハウジングとを含む。ＨＵＤもフレームに取り付けられ、かつ、第１眉部に平行して延長する第１軸に対する回転を介してフレームに対して移動可能である。任意で、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、フレームによって固定された少なくとも１つの度付きの光学レンズを含むことができる。
一実施形態によると、フレームは、ユーザーの鼻の上で支持されるように構成されたブリッジと、ブリッジに連結され、かつ、ブリッジから離れて、それから遠くにある第１端部へと延長し、ユーザーの眉の第１側部上方に位置するように構成された眉部と、該眉部の第１端部に連結された第１端部を有し、且つ、自由端へと延長する第１アームと、を含む。第１アームは、ユーザーの第１の耳の近くに配置された自由端と共に、ユーザーの第１のこめかみ上方に位置するように構成される。一実施形態によると、ブリッジは、ユーザーの目に対する眉部の選択的位置決めのために調整可能である。
一実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、制御及び通信回路に動作可能に接続され、かつ、ユーザーが頭部を動かすとプログラム可能なプロセッサベースサブシステムに空間的情報を提供するように構成された、少なくとも１つのモーションセンシングデバイスを含む。
図３は、仮想現実のアーク溶接システム３００と、仮想現実のアーク溶接システム３００と通信するように構成されたコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０との例示的な実施形態を図示する。仮想現実アーク溶接（ＶＲＡＷ）システムは、プログラム可能なプロセッサベースシステムと、該プログラム可能なプロセッサベースシステムに動作可能に接続された空間トラッカーと、該空間トラッカーによって空間的に追跡されることができる少なくとも１つの模擬溶接ツールと、プログラム可能なプロセッサベースシステムに動作可能に接続された少なくとも１つのディスプレイデバイスとを含む。一実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０も、空間トラッカーによって空間的に追跡され得る。システムは、仮想現実空間において、リアルタイムの溶湯流動性及び熱放散特性を有する溶接パドルをシミュレートすることが可能である。システムは、ディスプレイデバイスにおけるシミュレートした溶接パドルをリアルタイムで表示することも可能である。
システム３００は、プログラム可能なプロセッサベースサブシステム（ＰＰＳ）３１０を含む。システム３００は、ＰＰＳ３１０に動作可能に接続された空間トラッカー（ＳＴ）３２０を更に含む。ＰＰＳ３１０の無線通信回路１４５を介してＰＰＳ３１０との動作可能な無線通信を行うコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０だけでなく、システム３００は、ＰＰＳ３１０に動作可能に接続された物理的な溶接ユーザインタフェース（ＷＵＩ）３３０も含む。システム３００は、ＰＰＳ３１０に動作可能に接続された観察者用ディスプレイデバイス（ＯＤＤ）３４０を更に含む。システム３００は、ＳＴ３２０及びＰＰＳ３１０に動作可能に接続された少なくとも１つの模擬溶接ツール（ＭＷＴ）も含む。システム３００は、テーブル／スタンド（Ｔ／Ｓ）３６０と、Ｔ／Ｓ３６０に取り付けることができる少なくとも１つの溶接クーポン（ＷＣ）３７０とを更に含む。本発明の代替的な実施形態によると、模擬ガスボトルが設けられ（図示しない）、シールドガス源をシミュレートし、調整可能な流量調整器を有する。
一実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０は、本明細書の上記説明のように構成される。しかし、本実施形態において、制御及び通信回路１５７は、ＰＰＳ３１０の無線通信回路１４５との双方向通信を提供する。情報が、ＰＰＳ３１０からコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０へと提供され、かつ、ＨＵＤ１５６上で表示される。更に、一実施形態によると、制御及び通信回路１５７は、ユーザから音声操作されたコマンドを受け入れ、ＰＰＳ３１０に該コマンドを送信するように構成される。ＰＰＳ３１０とコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０との間の通信は、数ある技術の中でも、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線技術、ＩＥＥＥ８０２．１１に記載された通信プロトコル（任意のＩＥＥＥ８０２．１１改定を含む）、携帯電話技術（ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ、ＥＶＤＯ、ＷｉＭａｘ又はＬＴＥなど）又はＺｉｇＢｅｅ（登録商標）技術といったものを経由して行われる。
更に、一実施形態によると、ＰＰＳ３１０は、インターネットを介してコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０によってアクセス可能である。例えば、制御及び通信回路１５７は、無線ホットスポット（例えば、スマートフォン又は無線ルータ）を介してインターネットにアクセスするように、かつ、それを介してＰＰＳ３にアクセスするように構成され得る。代替的に、ＰＰＳ３１０は、インターネットにアクセスするように、かつ、インターネットから取得した情報をコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０に提供するように構成され得る。
前述のように、ユーザは、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０上に従来型溶接用ヘルメットを着用することができる。しかし、溶接シナリオがシミュレートされた溶接シナリオであるので、従来型溶接用ヘルメットは、現実のアークによって照射された光及び他の放射線に対して保護する保護レンズの代わりに、透明レンズと共に取り付けられ得る。そのように、ユーザは、透明レンズを通して溶接クーポン（ｗｅｌｄｉｎｇ ｃｏｕｐｏｎ）３７０及びシミュレートされた模擬溶接ツール３５０を視察することができる。
一実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０は、制御及び通信回路１５７に動作可能に接続された加速度計デバイス１６０と共に構成される。ユーザーが頭部を動かすと、加速度計デバイスによって提供された空間的情報が、ＰＰＳ１１０に通信され、次いで、空間トラッカー３２０に通信される。このように、周囲環境と、ユーザーがコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０のＨＵＤ１５６を介して見ているものとの間の空間的関係には、相関関係があってよい。ユーザーがシステム３００を使用する仮想溶接プロセスを進めると、ＨＵＤ１５６上に表示されたいかなるもの（例えば、仮想溶接パドル）も、ユーザーが従来型溶接用ヘルメットの透明レンズを通して溶接クーポンを視察するように、例えば、溶接クーポン３７０上にオーバーレイして現れる。他の実施形態によると、加速度計デバイスに加え、他のモーションセンシングデバイスが使用され得る。一実施形態によると、キャリブレーション手順が最初に行われて、ＨＵＤを介したユーザーの視察を周囲環境と関連付けることができる。
表示されるとき（例えば、空間トラッカー３２０によって追跡されるように、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０のＨＵＤ上に表示されるとき）のシミュレートされた溶接パドルのリアルタイムの溶湯流動性及び熱放散特性は、模擬溶接ツールのユーザーにリアルタイムの視覚的フィードバックを提供し、ユーザーが、リアルタイムの視覚的フィードバックに応じて、リアルタイムで溶接技術を調整又は維持することを可能にする（つまり、ユーザーが溶接を正しく習得することを助ける）。コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０が空間的に追跡されるとき、ＨＵＤを通して視察されるように、溶接パドルは溶接クーポンに対して正しい位置に現れる。
表示された溶接パドルは、ユーザーの溶接技術や選択された溶接プロセス及びパラメータに基づいて、実世界で形成されるような溶接パドルを表す。パドル（例えば、形状、色、スラグ、サイズ、堆積したダイム）を視察することにより、ユーザは、良好な溶接部を形成するために自身の溶接技術を変更し、行うべき溶接の種類を決定することができる。パドルの形状は、ガン又はスティックの動きに対応する。
仮想現実又はシミュレートされた環境に関して本明細書で使用される際に、用語「リアルタイム」とは、ユーザーが実世界の溶接シナリオにおいて知覚し、かつ、経験するのと同じ方法で、仮想の、あるいは、シミュレートされた環境でその時間内に知覚し、かつ、経験することを意味する。さらに、溶接パドルは、重力を含む物理的な環境の影響に応答し、ユーザーが上向きの溶接並びに様々な角度（例えば、１Ｇ、２Ｇ、５Ｇ、６Ｇ）での配管溶接を含む様々な位置で溶接を現実的に練習することを可能にする。
仮想の、あるいは、シミュレートされた溶接シナリオ中に、ＨＵＤ１５６上に表示するように溶接を学ぶ生徒にとって役立つことができる情報は、テキスト、画像又はグラフィックの形式でよい。そのような情報は、例えば、アーク溶接プロセス、溶接ツール移動角度、溶接ツール移動速度、ノズル高さ、設定されたワイヤ供給速度、設定された溶接多孔性、シミュレートされた出力電圧レベル、設定された出力電流レベル、シミュレートされたアーク長、ダイム間隔、ホイップタイム、パドルタイム、ウィーブ幅、ウィーブ間隔、公差ウィンドウ、スコア数及び溶接シーケンスステップを含むことができる。他の実施形態によると、他の情報も表示され得る。
一実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０は、ユーザから音声操作されたコマンドを受信するために制御及び通信回路に動作可能に接続されるマイクロフォン１５９を含む。ＰＰＳ３１０と通信するコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０によって収容され得る音声操作されたコマンドは、溶接作業者によって開始されると、例えば、シミュレートされたワイヤ供給速度、シミュレートされた溶接多孔性及びシミュレートされた溶接出力電流レベルなどの溶接パラメータを変えるコマンドを含むことができる。他の実施形態によると、他の種類のコマンドも可能である。
一実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０及び／又はＰＰＳ３１０は、仮想現実のアーク溶接システム３００を有するコンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０の使用を収容するように構成された１つ以上の溶接訓練ソフトウェアアプリケーションと共にプログラミングされ得る。例えば、溶接ソフトウェアアプリケーションの一実施形態は、「良好な溶接部」認識機能を提供することができる。顔認証機能と同様に、「良好な溶接部」認識機能は、ユーザーによって作られた、シミュレートされた溶接部の画像を使用し、該画像を分析し、溶接の全体的な外観品質に関して、ＨＵＤ１５６上にユーザーにフィードバックを提供することができる。例えば、テキスト「不良な溶接部」、「まずまずな溶接部」又は「良好な溶接部」が、ユーザーに表示され得る。種々の実施形態によると、溶接ソフトウェアアプリケーションは、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０、ＰＰＳ３１０又はその組み合わせの中に存在することができる。
別の実施例として、ソフトウェアアプリケーションの実施形態は、溶接シーケンス機能（ｗｅｌｄｉｎｇ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を提供することができる。溶接作業者が多数の溶接部を必要とする溶接クーポンにおける現在のシミュレートされた溶接を終了すると、溶接作業者は、「次の溶接」という音声コマンドを与えることができる。結果として、溶接ソフトウェアアプリケーションは、溶接作業者に対して、次に行われる溶接の位置を提供する画像又はグラフィックをＨＵＤ１５６上に表示することができる。溶接の種類及び溶接に関する他の情報も表示され得る。コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０が空間的に追跡されている実施形態によると、本明細書で議論されるように、グラフィックが次に溶接される位置における溶接クーポンの上にオーバーレイされるように、溶接ソフトウェアアプリケーションは、ＨＵＤ上にグラフィックを表示することができる。他の実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイスと共に動作する他の種類の溶接ソフトウェアアプリケーションも可能である。
他の実施形態によると、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０は、他の溶接シミュレーションシステムと共に使用されるように構成され得る。例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）又はタブレットコンピュータ上で行われた溶接シミュレーションは、コンピュータ化されたアイウェアデバイス１５０と通信可能かつ機能的に一体化されて、溶接方法を学ぶ溶接を学ぶ生徒を支援することができる。一部のシミュレートされた、かつ／あるいは、仮想の溶接環境では、溶接を学ぶ生徒は、いかなる種類の溶接用ヘルメットも使用しなくてよい。その代わりに、コンピュータ化されたアイウェアデバイスが、装着される唯一のヘッドギアでよい。コンピュータ化されたアイウェアデバイスの選択的実施形態は、タッチセンシティブユーザインターフェース（ＴＳＵＩ）１６１を提供することができ、ＴＳＵＩ１６１は、溶接を学ぶ生徒が、音声操作されたコマンドに代わって、あるいは、音声操作されたコマンドに加えて使用することができる。そのようなＴＳＵＩは、例えば溶接用ヘルメットを着用していないとき、溶接を学ぶ生徒にとって利用しやすい。一実施形態によると、ＴＳＵＩ１６１は、制御及び通信回路１５７に動作可能に接続される。
要約すると、溶接作業者又は溶接を学ぶ生徒を補助するためのシステム及び方法が提供される。システムは、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）を有するコンピュータ化されたアイウェアデバイスと共に、実世界のアーク溶接システム又は仮想現実のアーク溶接システムを含むことができる。コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、眼鏡をかけるように、従来型溶接用ヘルメットの下にユーザーによって装着されることができ、かつ、実世界のアーク溶接システムの溶接電源又は仮想現実のアークシステムのプログラム可能なプロセッサベースサブシステムと無線通信することができる。
添付の特許請求の範囲において、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語の平易な言語の均等物として使用されている。用語「その場合（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」は、「そこにおいて（ｗｈｅｒｅｉｎ）」という用語の平易な言語の均等物として使用されている。また、添付の特許請求の範囲において、用語「第１（ｆｉｒｓｔ）」、「第２（ｓｅｃｏｎｄ）」「第３（ｔｈｉｒｄ）」、「上方（ｕｐｐｅｒ）」、「下方（ｌｏｗｅｒ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「上部（ｔｏｐ）」などは、単にラベルとして使用されているに過ぎず、これらの対象物の数値または位置な制約を課すことを意図しない。更に、添付の特許請求の範囲の限定は、ミーンズプラスファンクション形態で記述されず、そのような請求項の限定が「〜のための手段（ｍｅａｎｓ ｆｏｒ）」の後に更なる構成のない機能の言及が続く表現を明示的に用いない限り、かつ、そのような表現を明示的に用いるまで、米国特許法第１１２条第６項に基づき解釈されることを意図しない。本明細書で使用されるように、単数形で記載され、かつ、「ａ」又は「ａｎ」が先行する要素又はステップは、そのような排除が明示的に記述されない限り、複数の前記要素又はステップを排除しないように解釈されなければならない。更に、本発明の「一実施形態」への言及は、記載した特徴も含む追加的な実施形態の存在を排除するように解釈されることを意図するものではない。その上、反対のことを明記しない限り、特定の特性を有する要素又は複数の要素を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」又は「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施態様は、その特性を有さない追加的なそのような要素を含むことができる。また、特定の実施態様は、同等の、あるいは、類似の要素を有するものとして示され得るが、これは単に例示目的のためであるに過ぎず、特許請求の範囲で特定しない限り、そのような実施形態は、必ずしも同一の要素を有する必要はない。
本明細書で使用するように、用語「〜することができる（ｍａｙ）」及び「〜され得る（ｍａｙ ｂｅ）」は、一連の状況で発生する可能性；特定された特性や、特徴又は機能の所有の可能性；特定の特性、特徴又は機能、を所持すること；及び／又は修飾された動詞に関連した能力、機能、又は可能性の１以上を表すことによる別の動詞の修飾の可能性を示す。従って、「〜することができる（ｍａｙ）」及び「〜され得る（ｍａｙ ｂｅ）」という用語の使用は、特定の状況下では、修飾された用語が、時々、適切でなく、可能でなく、あるいは、適当でないことも考慮されるが、表記されている能力、機能又は使用に明らかに適切である、可能である、あるいは、適当であることを示す。例えば、ある状況では、ある事象又は能力が予期されうる一方で、他の状況では、その事象又は能力は起こり得ない−この区別は、「〜することができる（ｍａｙ）」及び「〜され得る（ｍａｙ ｂｅ）」という用語によって、捉えられる。
本明細書は、本発明を開示するために、最良の形態を含む実施例を用いており、当業者が、任意のデバイス又はシステムを製造及び使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含むような本発明を実施することを可能にする。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が想起する他の実施例を含むことができる。そのような他の実施例が、特許請求の範囲の文字通りの文言と異ならない構造的要素を有する場合か、あるいは、特許請求の範囲の文字通りの文言と実質的に異ならないような等価な構造的要素を含む場合に、そのような他の実施例は、特許請求の範囲内にあることが意図される。
特定の実施形態を参照して本願の発明を説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことが可能であり、かつ、均等物は置き換えることができるということが当業者によって理解されるだろう。更に、その範囲から逸脱することなく、特定の状況又は材料を本発明の教示に採用するように多くの修正は行われ得る。従って、本発明は開示された特定の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内の全ての実施形態を含むということが意図される。
１００ アーク溶接システム
１１０ ワイヤ供給機
１２０ 溶接ガン／ツール
１３０ シールドガス供給
１４０ 溶接電源
１４５ 無線通信回路
１５０ アイウェアデバイス
１５１ フレーム
１５２ ブリッジ
１５３ 眉部
１５４ 第１アーム
１５５ 第２アーム
１５６ ＨＵＤ
１５７ 通信回路
１５８ カメラ
１５９ マイクロフォン
１６０ 加速度計デバイス
１６１ タッチセンシティブユーザインタフェース
１６２ ハウジング
１６３ 光学レンズ
３００ アーク溶接システム
３１０ プログラム可能なプロセッサベースシステム（ＰＰＳ）
３２０ 空間トラッカー
３３０ ユーザインタフェース
３４０ 観察者用ディスプレイデバイス
３５０ 模擬溶接ツール
３６０ テーブル／スタンド
３７０ 溶接クーポン
Ｗ ワークピース
Ｅ 電極

Claims (14)

  1. シミュレーション溶接システムであって、
    溶接作業をシミュレートするように構成されたプログラム可能なプロセッサベースサブシスと、
    透明なヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）と、前記透明なＨＵＤに動作可能に接続された制御及び通信回路とを有するモジュール形式のコンピュータ化されたアイウェアデバイスと、
    を含み、
    前記モジュール形式のコンピュータ化されたアイウェアデバイスは、
    ユーザーの通常の度付き眼鏡に取り付けられるように構成され、
    前記プログラム可能なプロセッサベースサブシステムと無線通信するように構成され、
    シミュレートされた溶接作業に関する情報を前記透明なＨＵＤに表示するよう構成されている、
    シミュレーション溶接システム。
  2. 前記制御及び通信回路は、前記プログラム可能なプロセッサベースサブシステムから情報を無線受信するように構成され、かつ、該情報を前記ＨＵＤ上に表示するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記モジュール形式のコンピュータ化されたアイウェアデバイスはマイクロフォンをさらに含み、該マイクロフォンは前記制御及び通信回路に動作可能に接続されるとともに、音声操作されたユーザーコマンド情報を受信するように構成され、かつ、前記音声操作されたユーザーコマンド情報を前記プログラム可能なプロセッサベースサブシステムに無線送信するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  4. 前記モジュール形式のコンピュータ化されたアイウェアデバイスはカメラを含み、該カメラは前記制御及び通信回路に動作可能に接続されるとともに、静止画像及び動画のうちの１つ以上を撮影するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  5. 前記制御及び通信回路は、無線アクセスポイントを通じてインターネットにアクセスするように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  6. 前記制御及び通信回路、マイクロフォン、モーションセンシングデバイス、タッチセンシティブユーザインターフェース及びカメラのうちの１つ以上を含む少なくとも１つのハウジングをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
  7. 前記モジュール形式のコンピュータ化されたアイウェアデバイスは少なくとも１つのモーションセンシングデバイスを含み、該少なくとも１つのモーションセンシングデバイスは前記制御及び通信回路に動作可能に接続されるとともに、ユーザーが頭部を動かすと前記プログラム可能なプロセッサベースサブシステムに空間的情報を提供するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  8. 前記モジュール形式のコンピュータ化されたアイウェアデバイスはタッチセンシティブユーザインターフェースをさらに含み、該タッチセンシティブユーザインターフェースは前記制御及び通信回路に動作可能に接続されるとともに、ユーザーがコマンド情報を選択し、前記コマンド情報を前記プログラム可能なプロセッサベースサブシステムに無線送信することを可能にするように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  9. 前記プログラム可能なプロセッサベースサブシステム及び前記モジュール形式のコンピュータ化されたアイウェアデバイスは、仮想現実溶接プロセスに関連する仮想現実画像と、仮想現実溶接プロセスに関連する仮想キュー及びインジケータとのうちの１つ以上を前記ＨＵＤ上に提供するように協働して構成されている、請求項１に記載のシステム。
  10. 溶接シミュレータであって、
    溶接作業をシミュレートするように構成されたプログラム可能なプロセッサベースサブシスと、
    シミュレートされた溶接作業の間にユーザーによって装着されるように構成されたコンピュータ化されたアイウェアデバイスであって、該コンピュータ化されたアイウェアデバイスは無線通信インターフェイス、透明なヘッドアップディスプレイ、プロセッサ及びメモリを有し、該プロセッサは、該コンピュータ化されたアイウェアデバイスが
    該無線通信インターフェイスを通じて前記プログラム可能なプロセッサベースサブシステムと通信を行い、
    前記シミュレートされた溶接作業に関する情報を該透明なヘッドアップディスプレイに表示する
    よう構成されるように該メモリに記憶されたコンピュータ実行可能命令を実行するように構成されている、コンピュータ化されたアイウェアデバイスと、
    を含み、
    前記プログラム可能なプロセッサベースサブシステムは、前記プログラム可能なプロセッサベースサブシステムが前記シミュレートされた溶接作業の間にユーザーによって作成される仮想溶接物を生成し、該仮想溶接物に対応する画像を前記コンピュータ化されたアイウェアデバイスに伝達するようコンピュータ命令を実行するように構成され、
    前記コンピュータ化されたアイウェアデバイスには、前記仮想溶接物の外観品質のレベルを判定するために前記仮想溶接物に対応する画像のうちの少なくとも１つの画像を分析可能な溶接認識能力を提供するよう構成された溶接訓練ソフトウェアアプリケーションがプログラムされている、
    溶接シミュレータ。
  11. 前記コンピュータ化されたアイウェアデバイスはマイクロフォンをさらに含み、
    前記コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、前記マイクロフォンを通じて前記ユーザーから音声コマンドを受信し、前記無線通信インターフェイスを通じて前記プログラム可能なプロセッサベースサブシステムに前記音声コマンドに関連する情報を伝達するようさらに構成されている、請求項１０に記載の溶接シミュレータ。
  12. 前記コンピュータ化されたアイウェアデバイスはカメラをさらに含み、前記コンピュータ化されたアイウェアデバイスは前記シミュレートされた溶接作業の間に該カメラで別の画像を撮像するようさらに構成されている、請求項１０に記載の溶接シミュレータ。
  13. 前記コンピュータ化されたアイウェアデバイスは少なくとも１つのモーションセンシングデバイスをさらに含み、
    前記コンピュータ化されたアイウェアデバイスは、前記少なくとも１つのモーションセンシングデバイスで前記ユーザーの頭の動きを空間的に追跡し、該動きに関する情報を前記無線通信インターフェイスを通じて前記プログラム可能なプロセッサベースサブシステムに伝達するようさらに構成されている、請求項１０に記載の溶接シミュレータ。
  14. 前記プログラム可能なプロセッサベースサブシステムに動作可能に接続された空間トラッカーと、
    前記シミュレートされた溶接作業の間に前記ユーザーにより操作される模擬溶接ツールと、
    をさらに含み、
    前記模擬溶接ツールは、前記シミュレートされた溶接作業の間に前記空間トラッカーにより空間的に追跡されるように構成されている、請求項１０に記載の溶接シミュレータ。
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