焊接训练中的游戏制造技术

焊接训练系统和方法利用游戏构思来鼓励用户参与和集中注意力。所述系统和方法还可以管理多个用户之间的竞争活动。

【技术实现步骤摘要】
焊接训练中的游戏相关申请的交叉引用本美国专利申请要求2018年4月19日提交的美国临时专利申请序列号62/659,729的权益和优先权，所述临时专利申请的全部披露内容通过援引全部并入本文。
总体专利技术构思涉及仿真焊接训练，更具体地涉及将游戏构思引入到仿真焊接训练中的系统和方法。
技术介绍
学习如何弧焊传统上需要很长时间的指导、训练和实习。存在许多不同类型的弧焊和弧焊工艺可以学习。通常，学员使用真实的焊接系统对真实的金属件执行焊接操作来学习焊接。这种真实世界训练可能会占用稀缺的焊接资源，耗尽有限的和/或昂贵的焊接材料，并且存在安全问题。然而近来，使用焊接仿真器进行训练的想法已经变得越来越普遍。例如，在虚拟现实(VR)焊接环境或增强现实(AR)焊接环境中的训练可以避免真实世界焊接训练的许多缺点。典型地，通过焊接训练来学习技能需要一遍又一遍地执行相同的练习，直到达到熟练为止。这对于真实世界焊接训练和仿真焊接训练都是如此。因此，焊接训练对于用户来说似乎是单调的，从而使得随时间推移难以使用户保持兴趣/集中注意力。因此，对于无论是在单次焊接练习期间还是在整个一系列焊接练习中都能够在焊接训练期间使用户保持集中注意力的焊接训练系统和方法存在尚未满足的需求。
技术实现思路
本文提出了提供用于执行焊接训练的系统和方法，所述系统和方法将游戏构思引入到训练中以激励用户保持集中注意力和/或促进用户改进表现。在一个示例性实施例中，提供了一种焊接仿真器，所述焊接仿真器包括：显示器；模拟焊接工具；试样；以及逻辑部，所述逻辑部包括存储器和处理器，所述存储器存储机器可读指令，所述处理器用于执行所述指令以：生成仿真环境；在第一仿真焊接练习期间，用户追踪所述模拟焊接工具相对于所述试样的移动；在所述显示器上显示所述仿真环境和所述移动；基于所述移动来确定多个表现参数的值；以及通过将所述表现参数的值与预定值进行比较来计算所述用户对于所述第一仿真焊接练习的表现得分。在一些示例性实施例中，所述逻辑部仅在所述用户的表现得分满足所述第一仿真焊接练习的预定阈值得分时才允许所述用户执行第二仿真焊接练习。在一些示例性实施例中，所述逻辑部仅在所述用户的表现得分在所述第一仿真焊接练习的多次连贯表现上满足所述第一仿真焊接练习的预定阈值得分时才允许所述用户执行第二仿真焊接练习。在一些示例性实施例中，所述连贯表现的次数是至少三次。在一些示例性实施例中，所述逻辑部使其中所述用户的表现得分满足阈值的所述多次连贯表现显示在所述显示器上。在一些示例性实施例中，所述逻辑部使所述用户的表现得分在另一用户对所述第一仿真焊接练习的表现期间显示在所述显示器上。在一些示例性实施例中，所述逻辑部使所述用户的表现得分在所述用户对所述第一仿真焊接练习的后续表现期间显示在所述显示器上。在一些示例性实施例中，所述逻辑部使在某个时间段上针对所述第一仿真焊接练习计算的每个表现得分被存储；并且所述逻辑部使所存储表现得分的最高值在所述时间段上所述第一仿真焊接练习的每次表现期间显示在所述显示器上。在一些示例性实施例中，所述时间段是一周。在一些示例性实施例中，所述时间段能由管理员配置。在一些示例性实施例中，所述逻辑部使在某个时间段上针对所述第一仿真焊接练习计算的每个表现得分被存储；并且所述逻辑部使所有所存储表现得分显示在多个用户可同时看到的公共显示器上。在一些示例性实施例中，所述所存储的表现得分以降序显示。在一些示例性实施例中，所述时间段是一周。在一些示例性实施例中，所述时间段能由管理员配置。在一些示例性实施例中，所述逻辑部使在某个时间段上针对所述第一仿真焊接练习计算的每个表现得分被存储；并且所述逻辑部使给定数量的所存储表现得分显示在多个用户可同时看到的公共显示器上。在一些示例性实施例中，所述给定数量的所存储表现得分以降序显示。在一些示例性实施例中，所显示的所存储表现得分的所述给定数量处于3至20的范围内。在一些示例性实施例中，所述时间段是一周。在一些示例性实施例中，所述时间段能由管理员配置。在一些示例性实施例中，所述表现参数中的至少一个表现参数是所述模拟焊接工具的末端与所述试样之间的距离。在一些示例性实施例中，所述表现参数中的至少一个表现参数是焊接角度。在一些示例性实施例中，所述表现参数中的至少一个表现参数是行进角度。在一些示例性实施例中，所述表现参数中的至少一个表现参数是在所述第一仿真焊接练习期间所述模拟焊接工具的行进速度。在一些示例性实施例中，所述显示器是焊接面罩的一部分。在一些示例性实施例中，所述逻辑部使所述用户的表现得分被存储。在一些示例性实施例中，所述仿真环境是虚拟现实环境。在一些示例性实施例中，所述仿真环境是增强现实环境。在一个示例性实施例中，提供了一种焊接训练系统，所述焊接训练系统包括：第一焊接仿真器，所述第一焊接仿真器包括第一显示器、第一模拟焊接工具、以及第一试样；第二焊接仿真器，所述第二焊接仿真器包括第二显示器、第二模拟焊接工具、以及第二试样；以及逻辑部，所述逻辑部包括存储器和处理器，所述存储器存储机器可读指令，所述处理器用于执行所述指令以：生成仿真环境；在仿真焊接练习期间，由第一用户追踪所述第一模拟焊接工具相对于所述第一试样的第一移动；在所述第一显示器上显示所述仿真环境和所述第一移动；基于所述第一移动来确定多个表现参数的第一值；通过将所述表现参数的第一值与对应的预定值进行比较来计算所述第一用户对于所述仿真焊接练习的第一表现得分；在所述仿真焊接练习期间，由第二用户追踪所述第二模拟焊接工具相对于所述第二试样的第二移动；在所述第二显示器上显示所述仿真环境和所述第二移动；基于所述第二移动来确定所述表现参数的第二值；以及通过将所述表现参数的第二值与所述预定值进行比较来计算所述第二用户对于所述仿真焊接练习的第二表现得分。在一些示例性实施例中，所述逻辑部使所述第一用户执行所述仿真焊接练习的进度显示在所述第二显示器上。在一些示例性实施例中，所述逻辑部使所述第二用户执行所述仿真焊接练习的进度显示在所述第一显示器上。在一些示例性实施例中，所述逻辑部确定所述第一表现得分和所述第二表现得分中的较大者是获胜得分；并且所述逻辑部使所述获胜得分显示在所述第一显示器和所述第二显示器两者上。在一些示例性实施例中，如果所述逻辑部确定所述第一用户在所述第二用户之前完成所述仿真焊接练习，则所述逻辑部使所述第一表现得分显示在所述第二显示器上。在一些示例性实施例中，如果所述逻辑部确定所述第二用户在所述第一用户之前完成所述仿真焊接练习，则所述逻辑部使所述第二表现得分显示在所述第一显示器上。在一个示例性实施例中，提供了一种焊接训练系统，所述焊接训练系统包括：第一训练站点，在所述第一训练站点处定位有：第一焊接仿真器，所述第一焊接仿真器包括第一显示器、第一模拟焊接工具、以及第一试样；第二焊接仿真器，所述第二焊接仿真器包括第二显示器、第二模拟焊接工具、以及第二试样；以及第一逻辑部，所述第一逻辑部包括存储器和处理器，所述存储器存储机器可读指令，所述处理器用于执行所述指令以：生成第一仿真环境；在仿真焊接练习期间，由第一用户追踪所述第一模拟焊接工具相对于所述第一试样的第一移动；在所述第一显示器上显示所述第一仿真环境和所述第一移动；基于所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊接仿真器，包括：显示器；模拟焊接工具；试样；以及逻辑部，所述逻辑部包括存储器和处理器，所述存储器存储机器可读指令，所述处理器用于执行所述指令以：生成仿真环境；在第一仿真焊接练习期间，用户追踪所述模拟焊接工具相对于所述试样的移动；在所述显示器上显示所述仿真环境和所述移动；基于所述移动来确定多个表现参数的值；以及通过将所述表现参数的值与预定值进行比较来计算所述用户对于所述第一仿真焊接练习的表现得分。

【技术特征摘要】
2018.04.19 US 62/659,729;2019.03.27 US 16/366,3241.一种焊接仿真器，包括：显示器；模拟焊接工具；试样；以及逻辑部，所述逻辑部包括存储器和处理器，所述存储器存储机器可读指令，所述处理器用于执行所述指令以：生成仿真环境；在第一仿真焊接练习期间，用户追踪所述模拟焊接工具相对于所述试样的移动；在所述显示器上显示所述仿真环境和所述移动；基于所述移动来确定多个表现参数的值；以及通过将所述表现参数的值与预定值进行比较来计算所述用户对于所述第一仿真焊接练习的表现得分。2.如权利要求1所述的焊接仿真器，其中，所述逻辑部仅在所述用户的表现得分满足所述第一仿真焊接练习的预定阈值得分时才允许所述用户执行第二仿真焊接练习。3.如权利要求1所述的焊接仿真器，其中，所述逻辑部仅在所述用户的表现得分在所述第一仿真焊接练习的多次连贯表现上满足所述第一仿真焊接练习的预定阈值得分时才允许所述用户执行第二仿真焊接练习。4.如权利要求1所述的焊接仿真器，其中，所述逻辑部使所述用户的表现得分在另一用户对所述第一仿真焊接练习的表现期间显示在所述显示器上。5.如权利要求1所述的焊接仿真器，其中，所述逻辑部使所述用户的表现得分在所述用户对所述第一仿真焊接练习的后续表现期间显示在所述显示器上。6.如权利要求1所述的焊接仿真器，其中，所述逻辑部使在某个时间段上针对所述第一仿真焊接练习计算的每个表现得分被存储；并且其中，所述逻辑部使所存储表现得分的最高值在所述时间段上所述第一仿真焊接练习的每次表现期间显示在所述显示器上。7.如权利要求1所述的焊接仿真器，其中，所述逻辑部使在某个时间段上针对所述第一仿真焊接练习计算的每个表现得分被存储；并且其中，所述逻辑部使所有所存储表现得分显示在多个用户可同时看到的公共显示器上。8.如权利要求7所述的焊接仿真器，其中，所述所存储的表现得分以降序显示。9.如权利要求1所述的焊接仿真器，其中，所述逻辑部使在某个时间段上针对所述第一仿真焊接练习计算的每个表现得分被存储；并且其中，所述逻辑部使给定数量的所存储表现得分显示在多个用户可同时看到的公共显示器上。10.如权利要求9所述的焊接仿真器，其中，所述给定数量的所存储表现得分以降序显示。11.如权利要求1所述的焊接仿真器，其中，所述表现参数中的至少一个表现参数是所述模拟焊接工具的末端与所述试样之间的距离。12.如权利要求1所述的焊接仿真器，其中，所述表现参数中的至少一个表现参数是焊接角度。13.如权利要求1所述的焊接仿真器，其中，所述表现参数中的至少一个表现参数是行进角度。14.如权利要求1所述的焊接仿真器，其中，所述表现参数中的至少一个表现参数是在所述第一仿真焊接练习期间所述模拟焊接工具的行进速度。15.如权利要求1所述的焊接仿真器，其中，所述显示器是焊接面罩的一部分。16.如权利要求1所述的焊接仿真器，其中，所述仿真环境是虚拟现实环境。17.如权利要求1所述的焊接仿真器，其中，所述仿真环境是增强现实环境。18.一种焊接训练系统，包括：第一焊接仿真器，所述第一焊接仿真器包括：第一显示器；第一模拟焊接工具；以及第一试样；第二焊接仿真器，所述第二焊接仿真器包括：第二显示器；第二模拟焊接工具；以及第二试样；以及逻辑部，所述逻辑部包括存储器和处理器，所述存储器存储机器可读指令，所述处理器用于执行所述指令以：生成仿真环境；在仿真焊接练习期间，由第一用户追踪所述第一模拟焊接工具相对于所述第一试样的第一移动；在所述第一显示器上显示所述仿真环境和所述第一移动；基于所述第一移动来确定多个表现参数的第一值；通过将所述表现参数的第一值与对应的预定值进行比较来计算所述第一用户对于所述仿真焊接练习的第一表现得分；在所述仿真焊接练习期间，由第二用户追踪所述第二模拟焊接工具相对于所述第二试样的第二移动；在所述第二显示器上显示所述仿真环境和所述第二移动；基于所述第二移动来确定所述表现参数的第二值；以及通过将所述表现参数的第二值与所述预定值进行比较来计算所述第二用户对于所述仿真焊接练习的第二表现得分。19.如权利要求18所述的焊接训练系统，其中，所述逻辑部使所述第一用户执行所述仿真焊接练习的进度显示在所述第二显示器上。20.如权利要求18所述的焊接训练系统，其中，所述逻辑部使所述第二用户执行所述仿真焊接练习的进度显示在所述第一显示器上。21.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩·梅斯，W·T·马修斯，詹森·A·斯凯尔斯，约翰·T·布龙斯特鲁普，
申请(专利权)人：林肯环球股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US