JP6768736B2 - リアルタイムシミュレーション仮想現実溶接環境で向上したユーザーエキスペリエンスを提供するシステム及び方法 - Google Patents
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Description
一実施形態は仮想現実アーク溶接システムを提供する。当該システムは、プログラマブルプロセッサベースのサブシステムと、該プログラマブルプロセッサベースのサブシステムに作動的に接続された空間追跡装置と、該プログラマブルプロセッサベースのサブシステム及び該空間追跡装置と無線通信するように構成された少なくとも1つのワイヤレス疑似溶接工具と、該プログラマブルプロセッサベースのサブシステム及び該空間追跡装置と無線通信するように構成された少なくとも1つのワイヤレスフェイスマウントディスプレイ装置とを含む。ワイヤレス疑似溶接工具及びワイヤレスフェイスマウントディスプレイは、シミュレートされた溶接プロセスの間にシステムのユーザーに対してさらなる可動性及び柔軟性を提供し得る。上記のシステムは、リアルタイムの溶融金属流動性及び熱放散性を有する溶接パドルを仮想現実環境でシミュレートし、そのシミュレートした溶接パドルを少なくとも1つのワイヤレスフェイスマウントディスプレイ装置上にリアルタイムで表示するように構成されている。上記のシステムは、プログラマブルプロセッサベースのサブシステム及び空間追跡装置に通信可能に有線接続された無線ハブ装置も含み得る。少なくとも1つのワイヤレス疑似溶接工具及び少なくとも1つのワイヤレスフェイスマウントディスプレイ装置のそれぞれは、無線ハブ装置を通じてプログラマブルプロセッサベースのサブシステム及び空間追跡装置と無線通信する。システムは、少なくとも1つの疑似溶接工具に取り付けられ、本物の溶接ケーブルの少なくとも重さ及び剛性をシミュレートするように構成された模擬溶接ケーブルをさらに含み得る。
110 プロセッサベースのサブシステム
111 中央処理装置
115 グラフィック処理装置
116 CUDA
117 シェーダー
118 ビデオ出力
119 ビデオ出力
120 空間追跡装置
121 磁気源
122 センサ
123 ディスク
124 電源
125 ケーブル
126 トラッキングユニット
130 溶接ユーザーインターフェイス
131 一式のボタン
132 ジョイスティック
133 つまみ
134 つまみ
135 コンソール
136 つまみ
137 つまみ
140 フェイスマウントディスプレイ装置
150 観察者用ディスプレイ装置
151 溶接パラメータ
152 溶接不連続状態
153 ユーザー選択肢
160 疑似溶接工具
161 ホルダー
162 溶接棒
163 触覚抵抗性チップ
170 テーブル/スタンド
171 テーブル
172 スタンド/ベース
173 アーム
174 垂直ポスト
175 溶接クーポン
175’ パイプ
175’’ パイプ
180 溶接クーポン
900 溶接ヘルメット
910 イヤホン型スピーカー
1201 物理的インターフェイス
1202 クランプモデル
1203 環境モデル
1204 サウンドコンテンツ機能
1205 溶接音
1206 スタンド/テーブルモデル
1207 内部アーキテクチャ機能
1208 較正機能
1210 クーポンモデル
1211 溶接物理特性
1212 内部物理特性調節ツール/ツイーカー
1213 グラフィカルユーザーインターフェイス機能
1214 グラフ機能
1215 生徒レポート機能
1216 レンダラー
1217 ビードレンダリング
1218 3Dテクスチャ
1219 視覚キュー機能
1220 スコア及び許容値機能
1221 許容値エディター
1222 特殊効果
1300 方法
1310 ステップ
1320 ステップ
1330 ステップ
1340 ステップ
1350 ステップ
1400 溶接クーポン
1410 面
1420 変位マップ
1421 溶接ピクセル
1600 溶接クーポン
1610 面
1620 面
1700 溶接クーポン
1701 パイプピース
1702 パイプピース
1703 ルート継手
1704 アタッチメントピース
1710 面
1910 棒
1920 粒子
1930 高さ
1940 長方形
2000 システム
2010 無線ハブ装置
2020 模擬溶接ケーブル
2100 溶接継手
2110 断面インジケータ
2120 長さ寸法
2130 断面領域
2300 溶接システム
2310 デジタルモデル
2320 通信装置
2350 印刷システム
2355 物理モデル
2400 溶接システム
2410 通信装置
2420 電子ファイル
2500 通信インフラ
2510 サーバーコンピュータ
2520 溶接ゲーム
A 位置
B 位置
E ポイント
O ポイント
S テクチャ座標
T テクチャ座標
X ポイント
Y ポイント
Z ポイント
Claims (16)
- 仮想現実空間で溶接をシミュレーション可能な仮想現実溶接システムを用いる方法であって、該仮想現実溶接システムは、プログラマブルなプロセッサベースのサブシステムと、該プロセッサベースのサブシステムに接続される空間追跡装置と、該空間追跡装置により空間的に追跡可能な疑似溶接工具と、ディスプレイ装置と、ユーザーインターフェイスとを含み、当該方法は、
前記仮想現実溶接システムを用いて生成された仮想溶接継手の画像を前記ディスプレイ装置上に表示する工程であって、該仮想溶接継手は仮想溶接ビードを有する、工程と、
前記ユーザーインターフェイスを用いて前記仮想溶接継手の画像を該画像の長さ寸法にわたってスクロールする工程と、
前記スクロールに対応して、前記仮想溶接継手の画像の長さ寸法沿いの連続した位置における前記仮想溶接継手の断面領域の画像を前記ディスプレイ装置上に表示する工程と、
を含む方法。 - 前記断面領域の表示画像に対応する前記仮想溶接継手の画像の長さ寸法沿いの位置を示す断面インジケータを前記仮想現実溶接システムのディスプレイ装置上に表示する工程をさらに含む及び/又は
前記仮想溶接継手の画像の長さ寸法沿いの位置で前記スクロールを停止し、該位置における前記仮想溶接継手の断面領域の表示画像を観察する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記仮想溶接継手の画像の長さ寸法沿いの位置における前記仮想溶接継手の断面領域の表示画像は、前記仮想現実溶接システムによってシミュレートされた該位置における前記仮想溶接継手の溶接特性を示す、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記溶接特性は、前記仮想現実溶接システムによってシミュレートされた前記仮想溶接ビードの仮想溶接クーポンへの貫通並びに内部欠陥及び不連続を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記仮想溶接継手の画像を第1の位置と第2の位置との間で該画像の長さ寸法にわたって瞬時に自動的にループ移動させ、ループ移動の間に前記第1の位置から前記第2の位置までの間の複数の規定位置のそれぞれにおける前記仮想溶接継手の断面領域の画像を瞬時に連続して表示する工程をさらに含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の位置と前記第2の位置との間の断面領域の前記複数の規定位置及び対応する画像の数は、前記仮想現実溶接システムの解像度及びデータ処理能力に依存する、請求項5に記載の方法。
- 前記仮想溶接ビードを有する前記仮想溶接継手は前記仮想現実溶接システムによって生成される、請求項1に記載の方法。
- 前記仮想溶接継手を生成することは、
ユーザーによる前記疑似溶接工具の操作を前記空間追跡装置を介して追跡することと、
前記ユーザーによる前記疑似溶接工具の操作に対応して前記プロセッサベースのサブシステムにより前記仮想溶接継手の仮想溶接ビードの生成をシミュレートすることと、
を含む、請求項7に記載の方法。 - 前記仮想溶接継手は前記仮想溶接ビードにより改変された仮想溶接クーポンを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記仮想溶接継手は、前記仮想現実溶接システムを用いて生成されるとともに、前記仮想溶接継手を3次元で表す保存データとして前記仮想現実溶接システム内で表される、請求項1に記載の方法。
- 前記仮想溶接継手は内部特性及び外部特性の双方を有するものとして前記仮想現実溶接システム内で表される、請求項10に記載の方法。
- 前記外部特性は、形状、色、スラグ、サイズ及び積み重ねた硬貨様の外観のうちの少なくとも1を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記内部特性は、仮想溶接クーポンへの貫通の量並びに3次元で表される内部欠陥及び不連続のうちの少なくとも1つを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記仮想溶接継手の内部特性及び外部特性は、ユーザーの技量、前記仮想現実溶接システムにおいてリアルタイムでシミュレートされたモデル化物理特性及び冶金学的特性を含む、前記仮想溶接継手を作成した仮想溶接プロセスの結果である、請求項11に記載の方法。
- 前記ユーザーインターフェイスは、トラックボール、つまみ、ボタン、ジョイスティック及びタッチスクリーンディスプレイ装置のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記仮想溶接継手の長さ寸法にわたって、断面領域の等間隔の画像が所定数前記仮想現実溶接システムによって生成される、請求項1に記載の方法。
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