基于上述主專利的要素和要求增補(bǔ)西班牙專利es2438440“基于可以遠(yuǎn)程更新的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模擬的用于焊接培訓(xùn)的先進(jìn)裝置”的證書，其提供了新穎特點(diǎn)和創(chuàng)造性活動(dòng)。

背景技術(shù)：

主專利系由為其應(yīng)用于焊接培訓(xùn)而創(chuàng)建的技術(shù)裝置組成，并且其通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)以非常精確的方式模擬所有焊接過程。它還模擬在控制、監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)上實(shí)施的實(shí)際焊接機(jī)的行為，因此由教官實(shí)時(shí)檢查學(xué)生的教學(xué)過程，而無需物理地訓(xùn)練室中進(jìn)行。為此，主專利描述了包括在設(shè)備中的以下部件：

1.cpu單元。

2.通過修改其尖端而適配的實(shí)際mig/mag(gmaw，fcaw)和tig(gtaw)焊炬，該尖端被并入增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)記系統(tǒng)的本發(fā)明尖端替代。

3.實(shí)際電極夾，用于夾持模擬電極棒和tig桿。

4.焊接試樣(工件)。

5.工作臺(tái)。

6.帶有所并入的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的焊接面罩。

7.基于linux版本(開放源代碼)的操作系統(tǒng)，其已針對(duì)系統(tǒng)的特定要求得以增強(qiáng)。

8.必要的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

9.數(shù)學(xué)算法的實(shí)施方式，其能夠使用其所有變量以3d模擬實(shí)際焊接過程。

10.數(shù)據(jù)矩陣，其預(yù)期焊接機(jī)的確切行為。

11.所執(zhí)行的焊接的技術(shù)和質(zhì)量系統(tǒng)。

12.使用上下文菜單。

13.人機(jī)界面。

14.遠(yuǎn)程更新系統(tǒng)，其通過軟件遠(yuǎn)程更新系統(tǒng)的任何變量(例如，焊接材料)。

15.必要的軟件庫，用于并入增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

關(guān)于西班牙專利es2438440，本發(fā)明現(xiàn)在對(duì)電極以及改進(jìn)的焊接面罩進(jìn)行附加模擬，其在引入以下改進(jìn)的基礎(chǔ)上來增強(qiáng)沉浸式體驗(yàn)和用戶感覺：

1.-伸縮式電極，其消耗通過桿的牽引運(yùn)動(dòng)來模擬。它由以下元件組成：

(a)桿的主截面，其模擬涂層電極。

(b)桿的段，用于辨識(shí)人工視覺技術(shù)。

(c)牽引設(shè)備，其夾持電極棒并且使用適當(dāng)?shù)碾姌O消耗速度拖動(dòng)電極棒。

(d)角度調(diào)整，用于定位整個(gè)電極組。

(e)電極夾。

(f)握柄。

(g)滾輪，螺母和螺絲組。

(h)牽引發(fā)動(dòng)機(jī)的控制電子板。

(i)微型電機(jī)。

(j)塑料滾輪導(dǎo)軌。

因此，伸縮式電極由機(jī)械裝置、機(jī)電裝置和電子裝置補(bǔ)充，這些裝置允許該伸縮式電極通過數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線與操作者系統(tǒng)和it系統(tǒng)通信，從而通過用戶基于所選擇的焊接參數(shù)來改進(jìn)電極消耗的模擬，其類似于實(shí)際焊接。

2.-具有改進(jìn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的焊接面罩，其由以下元件組成：

(a)前企口溝緣(bezel)，其由固定到鏡框的蓋子組成。它作為企口溝緣，它還保護(hù)所有的不同的元件，這些元件如相機(jī)、照明系統(tǒng)和揚(yáng)聲器一樣非常容易破碎。

(b)揚(yáng)聲器。

(c)照明系統(tǒng)。

(d)相機(jī)，其捕獲視頻圖像并且將其傳到計(jì)算機(jī)，因此可以處理該視頻圖像以通過lcd屏幕和鏡子傳回給用戶。

(e)led框架，其保持照明系統(tǒng)并且通過鋁制本體提供制冷。

(f)相機(jī)框架，其由支撐件組成并具有把相機(jī)固定到鏡框的精確的尺寸。

(g)鏡子和lcd屏幕均被固定于此的鏡框。

(h)副鏡。

(i)主鏡。

(j)lcd屏幕，其由顯示器或高分辨率商業(yè)lcd組成。它把圖像從主鏡和副鏡投影到用戶。

(k)具有所需的絹印的蓋框。

(l)防霧保護(hù)器，其保護(hù)lcd屏幕、主鏡和副鏡，并且避免對(duì)面罩的非適當(dāng)操縱。

(m)頭戴式顯示器，其固定到鏡框，并且可以調(diào)整到任何商用頭盔懸掛件。該件與頭盔懸掛件一起實(shí)現(xiàn)對(duì)增強(qiáng)面罩的適當(dāng)位置的必要調(diào)整。

因此，根據(jù)多媒體播放器(包括音頻)來配置具有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的改進(jìn)的焊接面罩。它由包括在面罩本身中的照明和視覺系統(tǒng)組成，并且并入主鏡和副鏡，主鏡與屏幕一起形成40度和50度之間的角度；副鏡與主鏡一起形成62度和72度之間的角度。由此，用戶在任何類型的多媒體內(nèi)容中獲得具有更高分辨率的更全景的視角。

作為附加的創(chuàng)新并且由于使用改進(jìn)的裝置(電極和面罩)，這個(gè)增補(bǔ)證書允許使用兩個(gè)彩色相機(jī)工作(分辨率和相機(jī)框架取決于所需的應(yīng)用類型，從而一直試圖達(dá)到功能性和成本之間的平衡，以保證其商業(yè)可行性)；根據(jù)本發(fā)明的不同應(yīng)用，彩色相機(jī)或彩色相機(jī)和渡越時(shí)間相機(jī)的組合(當(dāng)使用原發(fā)明的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)記是可能的時(shí)用于3d對(duì)象辨識(shí))，這允許裝置作為對(duì)于主專利(其主要目標(biāo)是焊接模擬)的創(chuàng)新應(yīng)用于模擬焊接和實(shí)際焊接，從而幫助焊工辨識(shí)實(shí)際焊接場(chǎng)景，提供增加生產(chǎn)率(成本和時(shí)間節(jié)省)的提示，提高質(zhì)量并且減少事故。

在這個(gè)意義上，在該增補(bǔ)專利中描述的主鏡具有球面曲率，以根據(jù)模擬焊接或?qū)嶋H焊接的必要性來放大圖像。

類似地，關(guān)于上文所提及的lcd屏幕，對(duì)于每只眼睛，可以與它一起工作或與2個(gè)微顯示器一起工作，以根據(jù)模擬焊接或?qū)嶋H焊接的必要性來改進(jìn)3d體驗(yàn)。

出于該原因，本發(fā)明中描述的硬件元件的演變導(dǎo)致了對(duì)不同元件的新檢測(cè)系統(tǒng)的研究，以幫助用戶不僅實(shí)踐模擬焊接，而且實(shí)踐實(shí)際焊接。

附圖說明

為了完成描述并且出于便于理解本發(fā)明特點(diǎn)的目的，該增補(bǔ)專利伴隨有表示以下內(nèi)容的一組附圖：

圖1是伸縮式電極的透視圖。

圖2是伸縮式電極的上后視圖。

圖3是伸縮式電極的分解圖。

圖4是具有改進(jìn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的焊接面罩的透視圖。

圖5是具有改進(jìn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的焊接面罩的分解圖。

圖6是lcd屏幕與具有改進(jìn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的焊接面罩的主鏡和副鏡之間的詳細(xì)相對(duì)位置。

在上述附圖中，可以突出顯示以下元件：

1.電極棒的主體。

2.電極棒段，其用于通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)辨識(shí)。

3.牽引機(jī)構(gòu)。

4.角度調(diào)整。

5.電極夾。

6.握柄。

7.滾輪，螺母和螺絲組。

8.牽引發(fā)動(dòng)機(jī)的控制電子板。

9.微型電機(jī)。

10.塑料滾輪導(dǎo)軌。

11.前企口溝緣。

12.揚(yáng)聲器。

13.照明系統(tǒng)。

14.相機(jī)

15.led框架。

16.相機(jī)框架。

17.鏡框。

18.副鏡。

19.主鏡。

20.lcd屏。

21.蓋子企口溝緣。

22.防霧保護(hù)器。

23.頭戴式顯示器。

具體實(shí)施方式

在圖1至圖3中，可以觀察到，從由塑料或金屬制成的電極棒(1)的主體獲得伸縮式電極，并且采用針對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識(shí)別添加電極棒段(2)的圓柱形或正方形形狀。它可以由顏色代碼、點(diǎn)亮點(diǎn)或電極棒延伸件制成。在那里，可以辨識(shí)實(shí)際涂層電極。

該組通過牽引機(jī)構(gòu)(3)補(bǔ)充，該牽引機(jī)構(gòu)夾持電極棒(1)并且使用適當(dāng)?shù)乃俣韧蟿?dòng)電極棒以用于模擬電極消耗。該組還由更多的機(jī)械件和電子件組成，這些件負(fù)責(zé)消耗移動(dòng)。這些件由以下各項(xiàng)組成：

(a)滾輪，螺母和螺釘組(7)，其通過塑料滾輪導(dǎo)軌(10)對(duì)消耗移動(dòng)施加精確壓力。

(b)電子可編程板(8)，其在材料消耗的模擬中生成電極的適當(dāng)移動(dòng)和速度(1)。

(c)微型電機(jī)(9)，具有通過數(shù)字編碼器的機(jī)械減速和檢測(cè)系統(tǒng)。微型電機(jī)輸出連接到塑料滾輪導(dǎo)軌(10)，以在電極棒上生成牽引。

(d)塑料滾輪導(dǎo)軌(10)，其傳遞微型電機(jī)(9)移動(dòng)并且生成模擬焊接過程中的消耗的電極棒移動(dòng)。

最后，伸縮式電極組由主角度調(diào)整補(bǔ)充，以根據(jù)焊接位置將整個(gè)組置于所需角度。該角度調(diào)整允許逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到45度。電極夾(5)可調(diào)整，并且保證電極棒(1)與塑料滾輪導(dǎo)軌(10)和主體固定。它是相當(dāng)圓柱形的，并且其人體工程學(xué)已經(jīng)適應(yīng)以便于用雙手握持。對(duì)于該最后件，牽引機(jī)構(gòu)和電極夾均通過角度控制器固定用于電極配置。

關(guān)于具有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的改進(jìn)的焊接面罩的制造，如在圖4至圖6中可以觀察到的，其包括以下元件：

√前企口溝緣(11)，其由熱成型塑料制成并且固定到鏡框(17)。它保護(hù)所有的沖擊敏感元件，如相機(jī)(14)、照明系統(tǒng)(13)和揚(yáng)聲器(12)。

√膜揚(yáng)聲器，其通過在企口溝緣(11)和鏡框(17)之間產(chǎn)生的探測(cè)板輔助再現(xiàn)聲音。

√照明系統(tǒng)(13)，其由均勻的光源組成，而沒有任何亮點(diǎn)。這可能由于高亮度光源和半球形白色漫射器之間的組合。

√相機(jī)(14)，其捕獲視頻圖像并且將其傳到計(jì)算機(jī)，因此可以處理該視頻圖像以通過lcd屏(20)和鏡子(19)(18)將其傳回給用戶。

√led框架(15)，其存儲(chǔ)照明系統(tǒng)(13)并且通過鋁制本體提供制冷。

√相機(jī)框架(16)，其由支撐件組成并具有把

相機(jī)(14)固定到鏡框(17)的精確的尺寸。

√鏡框(17)，其由熱成型塑料制成。兩個(gè)鏡子(18)(19)固定到該鏡框，并且它保持lcd屏幕的正確位置以及正確角度以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)膱D像投影。

√副鏡(18)，其在表面中裝備有特殊處理件用于鏡面處理，原因是使用玻璃是不適當(dāng)?shù)?。這個(gè)鏡子具有球形曲率，以根據(jù)模擬焊接和實(shí)際焊接的不同場(chǎng)景來放大圖像。

√主鏡(19)，其在表面中裝備有特殊處理件用于鏡面處理。這個(gè)鏡子沒有曲率。

√高分辨率液晶屏，其可以是平面的或可以使用oled技術(shù)。其主要目的是通過鏡子(18)(19)將圖像投影到用戶。

√蓋子企口溝緣(21)，其保護(hù)lcd屏(20)并且具有所需絹印。

√防霧保護(hù)器(22)，其保護(hù)lcd屏(20)和兩個(gè)鏡子(18)(19)。它還具有其它功能，如覆蓋用戶視野的輸出孔并且保護(hù)面罩免受不適當(dāng)操縱。

√頭戴式顯示器，其固定到鏡框，并且可以調(diào)整到任何商用頭盔懸掛件。該件與頭盔懸掛件一起實(shí)現(xiàn)對(duì)增強(qiáng)面罩的適當(dāng)位置的必要調(diào)整。

最后，如在圖6中可以觀察到的，重要的是突出顯示主鏡(19)和屏幕(20)之間的相對(duì)位置，其中存在40度和50度之間的角度，中心位置為45度。在副鏡(18)和主鏡(19)之間存在62度和72度之間的角度，中心位置大約為70度。

所有描述的改進(jìn)以及形成實(shí)際焊接場(chǎng)景的所有元件的檢測(cè)系統(tǒng)的擴(kuò)展：具有不同接頭類型的工件、焊炬、電極棒和tig填充棒(在主專利中使用)；允許裝置執(zhí)行以下動(dòng)作：

(a)元件和對(duì)象學(xué)習(xí)：

學(xué)習(xí)過程由元件的所有興趣點(diǎn)的裝置檢測(cè)組成。所有這些興趣點(diǎn)都是分類的，那些重復(fù)或較不堅(jiān)實(shí)的興趣點(diǎn)被拒絕。所分類的點(diǎn)云可能是我們的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的對(duì)象的描述。

(b)元件檢測(cè)：

元件檢測(cè)通過搜索由相機(jī)捕獲的場(chǎng)景中的興趣點(diǎn)由設(shè)備執(zhí)行。一旦獲得這些點(diǎn)，則存在搜索算法以尋找之前所描述的興趣點(diǎn)之間的一致性。

(c)計(jì)算空間中元件的位置和取向：

由于設(shè)備存儲(chǔ)每個(gè)元件的所有3d信息，因此可以計(jì)算相機(jī)和3d對(duì)象的位置。

(d)元件跟蹤：

為了避免元件的假陽性或不適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)，已經(jīng)開發(fā)出了將它們?yōu)V除的算法。

(e)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)：

先前，已經(jīng)獲得用于將虛擬相機(jī)推到與實(shí)際相機(jī)相同的位置的相機(jī)組的位置。因此，當(dāng)放置虛擬對(duì)象時(shí)，將獲得相同的視角，并且將創(chuàng)建在現(xiàn)實(shí)本身中具有虛擬對(duì)象的印象。

因?yàn)槿魏沃黝}專家可以理解本發(fā)明的主要范圍，所以不認(rèn)為有必要擴(kuò)展本描述。形成本發(fā)明的所有元件或其實(shí)施技術(shù)可以改變，只要其不涉及發(fā)明本質(zhì)的任何重要改變。