[发明专利]虚拟焊接系统及方法

权利要求书

1.一种虚拟焊接系统，其特征在于，所述虚拟焊接系统包括：

头盔、焊枪、动作捕捉器、操作台、显示屏和处理终端；

所述操作台用于放置真实待焊接工件；

所述动作捕捉器用于获取所述头盔的头部姿势数据、所述焊枪的运动轨迹数据以及所述真实待焊接工件的操作轨迹数据；

所述处理终端用于接收所述动作捕捉器发送的所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据；

所述处理终端还用于基于所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据生成虚拟焊接场景；

所述头盔用于接收并显示所述虚拟焊接场景；

所述显示屏用于接收并显示所述虚拟焊接场景。

2.根据权利要求1所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述虚拟焊接系统包括：

参数获取模块，用于获取焊前设置参数，并将所述焊前设置参数传输至所述处理终端；

所述处理终端还用于接收所述焊前设置参数。

3.根据权利要求2所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述处理终端还包括：

焊缝形貌预测模块，用于基于所述焊前设置参数、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据预测焊缝形貌；

虚拟焊接场景生成模块，用于基于所述焊缝形貌预测模块生成虚拟焊接场景。

4.根据权利要求1所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述处理终端还包括：

学习模块，用于存储与焊接有关的数据，以及，用于在接收到数据打开指令时，将所述与焊接有关的数据发送至所述显示屏显示。

5.根据权利要求1所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述处理终端还包括：

娱乐模块，用于存储虚拟项目的基础数据，所述虚拟项目包括虚拟工程模式、焊接涂鸦模式、焊接艺术模式以及工厂参观模式，以及，用于在接收虚拟项目打开指令时，将所述虚拟项目的基础数据发送至所述头盔显示，以指引学员完成对应的虚拟项目。

6.根据权利要求1所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述处理终端还包括：

记录模块，用于记录学员的虚拟焊接操作过程；

评价模块，用于对所述虚拟焊接操作过程以及焊缝质量进行评价。

7.根据权利要求6所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述处理终端还包括：

报告生成模块，用于获取学员信息，并基于所述评价模块生成的评价结果，生成学员报告。

8.根据权利要求1所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述处理终端还包括：

焊件生成模块，用于生成对所述真实焊件经虚拟焊接操作产生的虚拟焊件；

焊件分析模块，用于对所述虚拟焊接操作结束后生成的虚拟焊件进行力学强度分析。

9.根据权利要求8所述的虚拟焊接系统，其特征在于，所述虚拟焊接系统还包括：

3D打印机，用于生成所述虚拟焊件的3D模型，将所述3D模型打印为对应的3D焊件，所述3D打印机与所述处理终端连接。

10.一种使用如权利要求1至9任一项所述虚拟焊接系统的虚拟焊接方法，其特征在于，所述虚拟焊接方法包括：

通过动作捕捉器获取头盔的头部姿势数据、焊枪的运动轨迹数据和真实待焊接工件的操作轨迹数据；

通过处理终端接收所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据，并基于所述头部姿势数据、所述运动轨迹数据以及所述操作轨迹数据生成虚拟焊接场景；

通过所述头盔和显示屏显示所述虚拟焊接场景。