与机床一起使用的可穿戴显示装置的制造方法

文档序号:10697389
与机床一起使用的可穿戴显示装置的制造方法
【专利摘要】用于与机床一起使用的可穿戴增强现实叠加设备向用户显示与机床的状态或操作有关的信息、与用于项目的工件的形成有关的信息,或者与机床有关的安全信息。显示的信息可包括投影到机床的一部分上、穿戴者的身体部位上或工件上的加亮部。显示的信息可包括用于该机床或另一机床的虚拟控制件、操作手册,或者维修、组装或操作指南。可穿戴显示装置允许用户控制该机床和车间中可能存在的其它机床。显示装置可替代地包括投影装置,以在调整机床时投影调整信息。机床的虚拟图像可进行投影以在工作区中定位机床。
【专利说明】
与机床一起使用的可穿戴显示装置
技术领域
[0001 ]本申请要求于2015年4月24日提交的第62/152,487号美国临时专利申请的优先权,该申请通过引用并入本文。
[0002]本发明大体涉及与用于机床一起使用的图像投影设备,更具体地,本发明涉及用于与机床一起使用的可穿戴图像投影设备或投影仪设备。
【背景技术】
[0003]机床车间中的工人、工艺员、家庭爱好者等使用诸如动力机床的机床来加工工件。为了恰当地操作机床,经常要中断加工来检查指示表和图。当启动或控制诸如集尘设备的其它机床时,也会中断加工。机床的设置和操作可能要求用户暂停机床的设置过程或操作来检查设置或其它信息。

【发明内容】

[0004]本发明提供了一种图像投影设备,诸如可穿戴图像投影设备或增强现实叠加设备,该图像投影设备用于与机床一起使用,或者在诸如机床车间、家庭爱好者工作间、工艺员车间的车间中或在其它位置使用。可穿戴图像投影设备或投影装置设置成用于投影图像信息,以当利用机床进行加工时或在车间中进行加工时由用户来查看。可穿戴图像投影设备或显示装置还称为抬头显示装置,可提供信息以当用户利用机床进行加工时或者在车间中进行加工时由用户来查看。
[0005]可穿戴显示设备或投影仪设备可投影关于该机床或车间中的其它机床的信息。例如,用户可查看机床的用户指南或图,或者被引导至部件或控制件。可为用户提供与用于机床的控制或调整有关的信息,这些信息经由通过图像投影设备投影的图像来查看。当用户查看机床时,诸如机床的被调整的部件,该控制或调整信息对用户可见。
[0006]在另一应用中,通过图像投影设备为用户提供图像,其中,该图像示出了完成项目或工件成形中的进行步骤。通过抬头显示装置或投影装置投影最终工件以使用户看见。这样,用户可在工件准备中查看投影到工件上的最终工件或中间步骤。例如,试图将一块木材切成用于项目的具体形状或尺寸的用户看到叠加在未切削且未成形的木材上的、已切削和已成形的木材的形状。用户能通过可穿戴显示装置查看单体部件或完成项目,例如,完成椅子或柜子,并且可看见各部件如何装配成完成的项目。在开始加工项目之前和/或当对将用于构建完成的项目的工件进行加工时,可查看部件和/或项目。当然,也可以查看其它项目和工件。
[0007]可穿戴显示装置或投影装置可在正加工的部件上叠加加亮部分。例如,随着用户执行加工,可在工件上叠加红色加亮部分。对要去除材料的区域加亮。在已将加亮部分从材料移除至期望长度情况下,加亮部分从叠加部分消失。例如,用户可切除全部的红色(或其它颜色)加亮区,从而留下最终产品的期望形状。随着工件接近期望形状,仅斑点或区域保持加亮。用户移除加亮的斑点或区域,以使得工件成期望形状。
[0008]可为加亮要移除的材料提供诸多机床。例如,可在可穿戴显示装置中查看通过车床或锯床进行成形的工件,以展示要移除的加亮材料。例如,要通过带锯切削成更短的材料的长度可加亮要移除的部分。
[0009]可穿戴显示装置或投影装置可用于查看车间中的机器和机床的状态和/或控制机器或机床。例如,用户可对工件使用磨床,并可期望激活或调整集尘设备。可穿戴显示装置能够显示集尘设备的操作状态,并使用户能够激活或控制集尘设备。可通过可穿戴显示装置或通过一些其它控制件来执行对磨床的控制。可使用可穿戴显示装置来查看和/或调整对车间中的一些或全部机床的控制。
[0010]对该机床或车间中的其它机床的控制可通过由用户操作的虚拟控制件来完成。例如,在可穿戴显示装置或投影装置上可显示虚拟按钮、键盘、刻度盘或旋钮。用户通过诸如按虚拟按钮来操作虚拟控制器,从而控制机床或车间中的其它设备。可穿戴显示装置可示出机床的虚拟控制面板,以由用户进行操纵/操作。用户与虚拟控制件交互,以执行对机床的控制操作。
[0011]可穿戴显示装置或投影装置可用于访问技术支持,从而在机床的操作和/或安装中辅助用户。例如,可穿戴显示装置可显示用于机床的安装指南或装配图。可穿戴显示装置可通过技术支持功能激活,诸如通过访问安装和操作信息和/或通过访问经由可穿戴显示装置向用户提供指导的技术支持系统或人员。
[0012]可穿戴显示装置或投影装置可感知工件的位置和/或机床的位置和/或用户的位置,并可基于感知的位置控制机床的操作。例如,当用户操作机床时,可穿戴显示装置可感知用户的手的位置。可穿戴显示装置可基于感知的位置向机床发送控制信号。在一个示例中,例如,如果用户手部靠近切削机床或成形机床(处于预定的区域或距离内),则机床操作可能暂停。
[0013]可穿戴显示装置或投影装置可感知用户手部或其它身体部件靠近刀片或其它机床部件。例如,当用户手部靠近刀片时,可利用警告色加亮用户手部,或者可利用警告加亮手部和刀片之间的区域。例如,当穿戴者手部处于安全位置处时,可利用绿色加亮穿戴者的手部。当用户手部运动至较不安全的位置时,加亮部分可转变成红色。当手部更靠近刀片时,加亮部分可转变为闪烁显示。最终,当手部非常靠近刀片时,可穿戴显示装置暂停机床的操作或采取一些行动来防止或减少伤害。
[0014]在一个示例中,可穿戴显示装置或投影装置利用诸如绿色的第一颜色将用户手部的轮廓投影至用户手部,并且利用例如红色将刀片或其它切削部件的轮廓投影至刀片上。如果用户将他/她的手部运动至过于靠近刀片,则显示的颜色和效果(闪烁、不闪烁)可变化。
[0015]可穿戴显示装置可设置为安全眼镜、面罩或眼罩、或者其它可穿戴显示设备。可穿戴显示装置的示例为谷歌眼镜头戴式显示装置。显示装置的其它示例包括:Leap Mot1n显示设备、微软Holo lens全息显示装置、或爱普生(Epson)投影仪眼镜。
[0016]可利用可穿戴显示装置或投影装置将机床的CAD(计算机辅助设计)图投影到机床上。随着向用户提供与机床的使用、机床的维修、机床的调整或一些其它方面有关的信息,可加亮机床的控制和其它特征。
[0017]可穿戴显示装置或投影装置和机床可进行配对,从而在机床与可穿戴显示装置或投影装置之间提供通信。设备的配对可具体到机床的品牌和/或通信协议。在替代实施方式中,可穿戴显示装置可与任何机床一起操作,而与品牌或通信协议无关。例如,可穿戴显示装置或投影装置可感知具有具体运动速度或动作的机床部件,并且可确定出感知的运动部件是例如机床刀片。可穿戴显示装置可利用例如红色加亮刀片或其它部件,并且利用例如绿色加亮用户手部。可穿戴显示装置或投影装置可操作具有运动部件的任何机床,且可穿戴显示装置或投影装置不是专用机器。当用户手部过于靠近时,可穿戴设备或投影装置可向用户提供警告。
[0018]在某些实施方式中,可穿戴显示装置或投影装置设置有来自机床或机器的数字读出(DRO)信息。可通过可穿戴显示装置向用户提供机床设置、速度、刀片类型及其它信息。机床可设有发射机,该发射机通过设置在机床中或通过添加至机床而向可穿戴显示装置传输机器设置和其它信息。例如,机床可设有诸如USB连接器的输出件,该输出件连接有硬件锁或通过蓝牙连接向眼镜或其它可穿戴显示装置无线传输数字读出信息的其它设备。可通过硬件锁向诸如在智能电话或其他设备上运行的Andro i d或App I e app的智能电话app提供数字读出信息。App对从机床进入的数字读出信息进行格式化,从而在眼镜或其它可穿戴显示装置上进行显示。数字读出信息可发送至任何无线接收器,从而发送至可穿戴显示装置。
[0019]可穿戴显示装置可以是安全眼镜、面罩或面具、或覆盖式眼镜(over-glasses)。可穿戴显示装置可经由单只眼睛或两只眼睛来为用于示出虚拟显示装置。
[0020]在替代实施方式中,提供了诸如激光图像投影装置的图像投影装置。在机床和/或工件上提供图像的投影。例如,在工作区和/或工件上投影数字读出信息(机床速度、设置等)。待成形工件可具有通过投影加亮的待移除部分。用户只需要移除加亮区域。可在工作区和/或工件上投影诸如接近刀片警告、机床操作警告或其它警告的警告。在可利用的可穿戴显示装置存在的情况下,可提供该警告;而在不存在可利用的可穿戴显示装置的情况下,可将该警告投影到工件上。
[0021]可通过激光投影装置或其它类型的投影装置将图像信息和其它信息投影到工件上。
[0022]可感知用户手部的位置以控制机床的操作。例如,当用户手部离开可穿戴显示装置的视野时,可使机床停止。当用户手部返回视野时,机器启动。通过感知用户手部还可进行其它控制。例如,用户可操作空间中的虚拟按钮以控制机床。可投影声波以当操作虚拟控制件时向用户提供触感。
[0023]项目信息包括数字读出(DRO)信息的投影或虚拟显示、投影的加亮部分、或通过可穿戴显示装置实现的加亮部分的虚拟显示,允许用户查看控制信息并控制机床,而用户的眼睛不离开工件和切削头部或刀片。
[0024]至用户的信息和控制的增强显示可能使操作机床更安全、加工质量更好、浪费的材料更少、错误更少、以及浪费时间的更少。
[0025]经由可穿戴显示装置和/或投影显示装置对机床的控制可通过语音命令来执行。
【附图说明】
[0026]图1是用户使用机床来加工工件并使用可穿戴显示装置与机床交互的示意图;
[0027]图2是与本方法和装置一起使用的虚拟现实设备或图像投影设备的立体图;
[0028]图3是图2的虚拟现实设备的等距主视图;
[0029]图4是示出了信息显示区的、根据本方法的虚拟现实设备的屏幕截图;
[0030]图5是通过机床的、具有示出机床的状态并指示刀片区域的投影图像信息的虚拟现实设备所得的视图;
[0031]图6是通过机床的、具有示出机床的电源状态的变化并指示刀片区域的投影图像信息的虚拟现实设备所得的视图;
[0032]图7是通过机床的、具有示出机床的电源状态的另一变型并指示刀片区域的投影图像信息的虚拟现实设备所得的视图;
[0033]图8是通过机床的、具有示出机床的刀片高度设置并指示刀片区域的投影图像信息的虚拟现实设备所得的视图;
[0034]图9是通过机床的、具有示出机床的刀片高度设置的变化并指示刀片区域的投影图像信息的虚拟现实设备所得的视图;
[0035]图10是机床的、具有示出机床的刀片角度设置并指示刀片区域的投影图像信息的虚拟现实设备所得的视图;
[0036]图11是通过机床的、具有示出防护装置距离设置并指示刀片区域的投影图像信息的虚拟现实设备所得的视图;
[0037]图12是通过机床的、具有示出机床的刀片速度设置的投影图像信息的虚拟现实设备所得的视图;
[0038]图13是通过机床的、具有指示刀片区域并指示用户手部的位置的投影图像信息的虚拟现实设备所得的视图;
[0039]图14是通过机床的、具有指示刀片区域并指示用户的一只手已经进入刀片区域的投影图像信息的虚拟现实设备所得的视图;
[0040]图15是通过机床的、具有包括刀片区域指示器、手部位置指示器以及用于另一机床的投影图像信息的虚拟现实设备所得的虚拟控制件的视图;
[0041]图16是通过机床的、具有包括用于操作机床的指令的投影图像信息的虚拟现实设备所得的视图;
[0042]图17是通过机床的、具有包括来自机床操作手册的信息的投影图像信息的虚拟现实设备所得的视图;
[0043]图18是通过机床的、具有包括图案叠加信息和用于工件的材料去除指示器的投影图像信息的虚拟现实设备所得的视图;
[0044]图19是通过机床的、具有包括虚拟机床的投影图像信息的虚拟现实设备所得的视图;
[0045]图20是与机床一起使用的图像投影系统的功能框图;
[0046]图21是具有显示屏幕的机床的立体图,其中,显示屏幕上显示与机床的使用以及设置机床的设定值有关的信息;
[0047]图22是通过虚拟现实设备所得的机床的一部分的视图,当观察机床时,向用户展示包括设置信息的机床信息。
【具体实施方式】
[0048]用于向用户提供信息的装置可称为可穿戴显示装置、投影装置、可穿戴图像投影设备、增强现实叠加设备、可穿戴投影眼镜、投影装置眼镜、激光投影装置、图像投影设备、抬头显示装置及其它术语。这些术语和其它术语可互换地使用,且不限制本发明的范围。
[0049]在图1中,用户10正使用机床14成形、形成、切削、磨削、或以其它方式加工工件12。用户10穿戴着可穿戴显示装置16。可穿戴显示装置16通过网络20和无线连接22连接至机床或项目信息服务器18。网络20可以是因特网且无线连接22可以是本地W1-Fi连接,可穿戴显示装置16通过本地W1-Fi连接与服务器18通信。可穿戴显示装置16可向用户展示机床14,可展示机床14的操作和/或控制,可展示机床14的安装和/或组装,或者可提供安全信息或与机床14有关的其它信息。可穿戴显示装置16可向用户10展示完成的工件或者工件12的成形、形成或其它加工的中间步骤。用户10可使用机床14来成形工件12或以其它方式加工工件12。
[0050]用户10可与可穿戴显示装置16交互,以控制机床14的操作。例如,用户10可使用可穿戴显示装置16来启动和/或停止机床14、调整速度或设置、或者以其它方式改变机床14的某些操作条件。可穿戴显示装置可感知用户相对于机床14的位置,诸如用户10的一些部位是否靠近刀片或机床14的其它切削部件。可穿戴显示装置16可使机床14的操作停止或者以其它方式改变机床14的操作,从而保护用户免于与切削部件接触。可穿戴显示装置16可向用户显示警告,以避免用户将手部放置到例如感知的位置处。
[0051]可穿戴显示装置16可与诸如车间中另一机床的第二机床24连接。第二机床24可诸如通过收尘软管或其它连接件可操作地连接至第一机床14。在一个示例中,第一机床14是磨沙机、锯床、刨床、钻床、磨床,或者产生颗粒、锯肩或其它材料的其它成形或形成机床。第二机床24是连接以收集微粒、锯肩或其它材料的集尘设备。用户10可在可穿戴显示装置16上查看第二机床24的操作状态,并且可在继续使用第一机床14来成形或形成工件12时控制第二机床24。
[0052]当组装机床14时、当将机床14连接至第二机床24时、或者当学习操作机床14时,用户可以穿戴可穿戴显示装置16。当用户面临操作机床14的问题时,可穿戴显示装置16可为用户展示问题解答信息。例如,技术支持人员能使可穿戴显示装置16向用户显示用于检查、测试或操作的、控制件或机床的一部分。
[0053]可穿戴显示装置16可显示图形、文本、数字、视频数据或其它数据。可穿戴显示装置16可包括一个或多个传感器,以感知用户头部位置、查看方向或其它用户信息。可穿戴显示装置16可感知用户10周围的空间,包括机床的位置、工件的位置、用户手部或其它身体部分的位置。可穿戴显示装置16可感知用户10穿戴的服装的、可能姅到机床14中的诸如袖子的物品的位置。
[0054]在替代实施方式中,诸如激光投影装置的投影装置设置成在工作区和/或工件上投影包括操作信息和图像信息的信息。
[0055]图2示出了成眼镜形式的、也被描述为增强现实叠加设备的可穿戴图像投影设备26。增强现实叠加设备26也可以被称为虚拟现实设备,或更准确地被称为增强现实叠加设备。设备26向以位于穿戴者的一只或两只眼睛前的查看屏幕28上投影图像信息。所投影的图像信息被穿戴者看作叠加或投影在用户通过眼镜26查看的真实物体上。所投影的信息可以是位于相对于屏幕或显示装置28固定的位置中的信息。当穿戴投影设备时,不论穿戴者看哪里,该屏幕固定位置信息均停留在穿戴者视野中的具体位置。可以向穿戴者提供屏幕固定位置信息,而无需对可穿戴图像投影设备的位置或方向反馈。
[0056]项目信息也可或代之以包括在相对于穿戴者视野中的物体位置固定的项目信息。图像投影设备感知穿戴者的视野中的一个或多个物体,并将投影图像叠加到物体上或物体中的一部分上。随着穿戴者从不同的角度和距离查看物体,项目信息维持在穿戴者视野中的物体上的位置上。例如,随着穿戴者移动穿戴者的头部,呈现给穿戴者的投影图像为固定在物体上。
[0057]本方法和装置包括图像投影装置,该图像投影装置将图像投影到物体或物体的一部分上,但是该图像投影装置可以不从每个角度和每个距离将投影图像叠加到物体上或不对于物体的每个视图均将投影图像叠加到物体上。
[0058]在安全眼镜中可设置增强现实叠加设备,以便在机床的使用期间投影到穿戴者的眼睛。替代地,该设备还可以为护面罩、护目镜、诸如在haz-mat(危险物品)服上的头盔窗、眼睛中穿戴的接触透镜、埋置的图像显示设备、对空间或区域的观察窗、安装在例如机床的透明安全挡板或者用于向机床的视图上提供投影图像的其他设备。如在本文中更详细描述的,图像投影设备可以是将图像信息直接投影到机床上或工件上和/或用户上或其他区域上的投影装置。例如,可提供激光投影装置以估计需要投影包括叠加信息的信息。
[0059]如可在图2中所见的是,增强现实叠加设备26呈具有用来定位在穿戴者的一只或两只眼睛之上的、具有透明或半透明查看屏幕28的眼镜形状。查看屏幕28在30处成型以容纳穿戴者的鼻梁。耳部件32设置为接合到穿戴者的头的侧部,诸如在穿戴者的耳朵上方。延伸部34设置为从耳部件32中的一个延伸。延伸部34可以是用于设备26的接线操作的绳。可以由用户再次定位的扩展部34可包括用于从穿戴者接收声音命令的声音输入麦克风。延伸部34可替换为或还包括用于无线通信的天线。
[0060]设备26包括位于耳部件32处查看屏幕28的两侧上的壳体36。壳体36将图像投影设备、无线通信系统、电源合并在一起,并且可包括用于检测穿戴者视野范围中的物体的传感器以及方向和运动感知设备。在一些实施方式中,增强现实叠加设备26包括W1-Fi或Bluetooth无线通信设备、具有用于感知穿戴者视野中物体的形状识别能力的摄影机、以及可包括陀螺传感器(也被称为角度转速传感器或角速度传感器)的运动传感器和位置传感器。陀螺传感器可包括振动陀螺仪传感器,不过还可以使用诸如流体陀螺仪、光纤陀螺仪或环状激光陀螺仪的其他技术。
[0061]在图3中,增强现实叠加设备26包括用于与穿戴者的鼻梁接触的鼻部件38以及壳体36,壳体36位于穿戴者头部的任一侧上,以使得增强现实叠加设备26能够再现穿戴者周围的物理世界并确定空间中的物体位置。查看屏幕28允许穿戴者查看穿戴者周围的区域,同时提供出现在视野中的投影叠加图像,就像投影图像是物理世界的一部分一样。穿戴者能够同时查看物理世界和虚拟的投影图像信息。这种投影显示设备可称为抬头显示装置。增强现实叠加设备26的尺寸和形状使穿戴者舒适地穿戴,而不会干扰穿戴者查看物理世界,且不会干扰穿戴者使用物理世界中的物体,诸如使用机床和处理工件。
[0062]在图4中,示出增强现实叠加设备26的查看屏幕40。查看屏幕40被看成好像穿戴者正在看空墙,例如没有物理世界的物体通过半透明的屏幕出现在视野中。查看屏幕40包括横跨屏幕40的下部延伸的下带42。下带42显示了该示例中机床的机器反馈信息44。在图示的示例中,机器反馈信息显示装置44包括下带42中的文本,这里读出:“刀片角度:20°”。可从机床中的传感器中获得用于机器反馈信息显示装置的信息。机器反馈信息显示装置44可例如通过穿戴者开启或关闭,或者自动开启或关闭。可以从可用的各种信息项中选择所显示的机器反馈信息44。可用的信息可以取决于机器或机床的类型,并且可包括机床或附件设置、运行速度、位置或角信息或可用的任意其他信息。
[0063]下带中的靠左侧是指示机器电力状态的图标46。机器状态指示器46可包括没有向机床提供电力、向机床提供电力、机床在运转或者已经触发紧急中止的指示。还可能是其他指示。
[0064]至于查看屏幕40的右侧,示出沿右手边缘延伸的是信息窗48。信息窗48可例如通过穿戴者开启或关闭,或者自动开启或关闭。可在信息窗48处投影的可能信息可以包括完整模型的视图、或者完成的项目或完整的工件或部件、或者加工项目或工件的中间步骤。信息窗48可显示机床的操作手册,或者与机床有关的其他操作信息。信息窗48可显示技术服务指令、安全信息等。还可以显示其他信息。
[0065]在没有背离本发明的情况下,在查看屏幕40上显示的信息44以及信息44的位置可与所示不同。
[0066]如图5所示,通过增强现实叠加设备26的查看屏幕40的视图50示出穿戴者前的物理世界。穿戴者正在看机床52,在这里是台锯。在穿戴者的通过增强现实叠加设备26的视野中清楚看到机床52。除机床52和机床52周围的环境之外,穿戴者能够看到左下角的机器电力状态。这里,图标46指示没有向机床52供电。不论穿戴者的视野方向如何,电力状态图标46的位置均相对于屏幕40固定,并且在这个示例中保持在视图50范围中的左角中。电力状态信息从机床无线传达至增强现实叠加设备或者可以通过有线通信传达。
[0067]同样,在图5中,是机床52的视图50,其中,刀片56周围的区域54以诸如红色或其他容易注意颜色的颜色来指示。机床52可具有物理机床上的加亮颜色区域,例如,如通过插入到锯桌52中的刀片开口周围的顶部62中的颜色提供的加亮颜色区域。另外或可替代地,增强现实叠加设备26可编程为在视图50中生成刀片56周围的加亮区域54,作为感兴趣区域或警示区域。例如,可通过设备26感知刀片56的移动,并生成移动的刀片周围的警示区域54来生成加亮区域54,或者通过将机床52识别为台锯且具体识别为这种样式或类型的台锯并将加亮区域54定位在刀片56处来生成加亮区域54。用来生成加亮区域或加亮地带54的其他方式或方法也是可行的,并且也在本发明的范围内。
[0068]在通过设备26的视图50中设置投影的加亮54的情况下,台锯52的刀片56以及刀片56周围的区域是加亮的。尽管可以投影任意图像或颜色,不过在该示例中刀片56周围的区域被加亮成红色。可以使用其他颜色来替代。机床52的其他区域可以被加亮。其他机床,具体地,其他类型的机床可以令其他部分加亮。这里,加亮区域54使用户意识到机床52的切割部分。可将加亮区域54设置为安全特征。随着穿戴者移动且物理世界的视野在增强现实叠加设备26的视图50中移动,刀片加亮54保持在机床的刀片56上方的位置。随着机床52的位置在视图50的范围中移动,刀片加亮区域54在视图50中移动。例如,如果穿戴者转动他的或她的头部,使得机床52向视图50的左边或上边移动,则刀片加亮部分54在视图中向移左边或上边动到,从而保持在机床52的刀片56上的适当位置处。可以认为刀片加亮地带54固定至IJ物体(机床)上。
[0069]为了安全、为了机床使用中的指令、为了机床装配中的指导或者为了其他原因,可以加亮机床52的部分。类似地,可以加亮工件,或者可以加亮工件的一部分或其他物体,诸如用户的手部。
[0070]图6示出了通过增强现实叠加设备26的、包括穿戴者的机床52和刀片加亮部分54的视图的视图50。电力状态图标46外观已经改变以指示已为机床52提供电力。例如,电力状态图标46从全白色的电力符号改变成淡绿色的电力符号。可以根据需要设置其他颜色或符号。在图6的视图中,可以看到电线58连接到向机床52供给电力的延长电力线60。在图5中,用于机床52的电线58断开连接。机床52的用户可能没有注意到电线是否连接,不过在由增强现实叠加设备26提供的视图50中提供有电力信息。
[0071]图7示出具有呈红色的刀片加亮地带54的同一机床52。电力状态图标46改变为另一颜色,这里是例如指示机床52已开启的深绿色。这指示台锯52的电机正在运行且刀片56在旋转。可以根据需要设置用于机床状态的其他指示器。
[0072]在图8中,穿戴者向机床52移近,以使得在通过增强现实叠加设备26的视图50中仅可看到台锯的桌的顶部62。在视图中,刀片区域54可保持加亮。在加亮的刀片区域54内可以看到缝隙64,刀片56可以延伸通过缝隙64。穿戴者已经打开了横跨视图50的下部的带42中的机器反馈信息显示装置44。机器反馈信息显示装置44表现为与带中的文本一样的阴影带42。穿戴者选择将在带42中显示的信息。这里,穿戴者已选择刀片高度作为将要显示的信息。如由机床52中的传感器所感知的,机床52与增强现实叠加设备26无线通信或经由有线连接与增强现实叠加设备26通信,以显示刀片高度设置为零(0.0英寸)。由于刀片56在顶部62的表面以下,因而在顶部62中的刀片开口或缝隙64处看不见刀片。电力状态图标46是全白色的,指示机床52与电力断开。在该示例中,电力图标46可指示电力是否连接成对驱动刀片56的电机供电。可为机床52中的传感器等独立提供电力,以使得即使当电力没有连接到电机时,仍可以感知机床设置并且将机床设置传达到增强现实叠加设备26。例如,独立的电源或电池可以为传感器供电。
[0073]参照图9,用户已将机床52调节为令刀片56延伸通过刀片开口 64。在穿过穿戴者的视图50中的带44中描述了刀片56的调节过的位置,从而在这里指示刀片56位于桌的顶部62上方1.23英寸的高度处。通过增强现实叠加设备26,刀片56对穿戴者来说是可见的。因为刀片56可能为穿戴者带来受伤的风险,因而刀片56周围的区域54可以以透明的加亮部分加亮,在该示例中是红色的,从而指示用户在刀片56周围的区域54应小心使用。透明的加亮区域54允许用户通过加亮区域看到刀片56,而没有模糊刀片56的视图。
[0074]在图10中,穿戴者相对于机床52移动了位置,这使得加亮区域54在视图50中再次定位,从而跟随通过设备26可以看到的、刀片56周围的位置和方向。穿戴者已选择刀片角度作为将在显示装置50的下部处的阴影带42中显示的信息44。穿戴者调节了机床52以改变刀片56相对于顶部62的角度,并且得到的角度在机器信息显示装置44中显示为:“刀片角度:20°”。通过传感器确定刀片56的角度并且传输到设备26。电力图标46继续指示没有向机床52的电机供电。因为用户选择或者自动选择,可以在增强现实叠加设备26上显示该机床52的其他设置以及其他机床的设置。
[0075 ]图11示出来自随着用户已从机床5 2移动回来的另一视图50的机床52。电力图标46指示机床与电力断开;可以看到电力线58与电源断开。用户已将防护件66安装在机床52上,并将防护件66相对于刀片56定位在顶部,使得工件可以沿防护件66移动,从而提供刀片56的限定切削位置。用户已选择防护件位置作为在44处显示的信息。在该示例中,作为在显示装置55的下带42处显示的机器信息,将防护件位置描述为“防护件距离:9.25英寸”。随着将防护件66调节至自刀片56的不同位置,机床52中的传感器感知防护件位置,并且所显示的距离进行更新。在该视图中,令刀片56周围的区域54加亮。
[0076]在图12中提供了另一视图。在该视图50中,在刀片56的上方安装了刀片防护装置68,并且正用台锯52切割呈木材片形式的工件。区域54在视图50中不再被加亮。例如,如传感器所确定的,将刀片防护装置68置于在刀片56之上可使得设备26停止显示加亮区域54。如由深绿色电力图标46所指示的,锯刀片56正在运行。
[0077]在横跨增强现实叠加设备视图50的下部的带42中所示的信息已经由用户改变或自动改变,以指示机床速度。这里,如由传感器所感知的,信息显示装置44描述刀片速度为“刀片每分钟转数(RPM):6,500”。在使用机床期间和需要用户从工件70上转移目光期间,穿戴者可监测机床速度,并且更具体地,监测机床速度的任何改变。例如,如果用户朝向刀片56过快移动工件,或者如果刀片56遇到工件70特别稠密的部分,机床速度会减慢。用户可能期望降低工件70朝向刀片56的移动,从而允许机床速度返回到期望的操作速度。用户不必为了机床速度信息而查看例如单独的显示装置,而是可将他们的目光保持在工件上。
[0078]增强现实叠加设备26可感知并加亮除机床52或机床的部分之外的物体。在图13中,自穿戴者的视点在增强现实叠加设备26的视图50中看到机床52。在穿戴者的视野中,通过叠加锯片56的视图的投影图像,将刀片区域54加亮成红色。加亮的区域54指示刀片56代表警示或危险地带。当在没有刀片防护装置68情况下操作机床52时,可提供刀片加亮部分54,或者当在机床52上安装有刀片防护装置68时也可以显示加亮部分54。不推荐在没有刀片防护装置68的情况下使用机床52。将使用台锯52来切割由木肩形成的、呈板或片形式的工件72(也称为颗粒板)、压制木或粗片板。抵靠防护件66将工件72放置在顶部62,并且当刀片以操作速度运行时移动到与刀片56接触。示出刀片加亮区域54投影到刀片56周围的机床52上,并在工件72已移动到加亮区域54中的情况下投影到工件72上。因为投影区域54,即使当区域54被工件覆盖或者被其他物体模糊时,穿戴者仍对刀片56和刀片56周围的区域保持警觉。
[0079]同样图13中可见的是,增强现实叠加设备26感知穿戴者的手部74的位置,并将投影的加亮部分76提供到穿戴者的手部74,且还可能投影到臂部。在这里,为穿戴者的手部74和臂部提供有以加亮的颜色描绘穿戴者的每只手部74轮廓的加亮部分。示例中的加亮颜色76是亮绿色,该颜色将手部加亮部分76与呈红色的刀片加亮区域区分开。在该示例中的加亮部分76仅设置成轮廓,而不是手部之上实心的加亮部分。随着穿戴者在增强现实叠加设备26的视图50中移动他的或她的手部74,轮廓改变形状和位置。也可以提供其他颜色和/或指示器。
[0080]参照图14,继续从图13的视图中对工件72的切割。即使机床的刀片区域完全由工件72覆盖,刀片加亮部分54保留在刀片56区域上方。穿戴者的手部74还仍以加亮部分76描绘轮廓。穿戴者的左手74a在距离刀片区域54的安全距离处支承工件72,并因而仍以绿色加亮部分76描绘轮廓。仅为了说明的目的,用户的右手74b位于工件72上的位置处,在该位置处,用户手部的一部分已与刀片地带54接触或进入到刀片地带54。图像投影设备26感知穿戴者的手部闯入刀片地带中,并且在感知到该闯入后改变闯入的手部74b的加亮部分76。穿戴者右手74上方的加亮部分76b已经从绿色轮廓改变成穿戴者手部上方的实心红色加亮部分。加亮部分76b在颜色和形状上的改变警告穿戴者他们的右手74b已移动得过于靠近机床52的刀片56。加亮部分76b是透明的,以使得它不会模糊穿戴者手部74b的视图。刀片地带54设置为充分大,穿戴者的手部74b不会与刀片56接触,以使得通过警示穿戴者来避免伤害。加亮部分在颜色和形状上的改变降低了受伤的风险。根据机床、工作类型、穿戴者的经验或其他因素,刀片区域54可设置为不同的尺寸和形状。警示穿戴者侵入刀片区域54的加亮部分76可以闪烁、打开或关闭、改变颜色或图案、或者以其他方式吸引穿戴者注意到穿戴者的手部或其他身体部分侵入到机床应被避开的区域中。
[0081 ]图15示出了在穿戴者将工件72向刀片56移动时通过机床52的设备26的视图50。刀片区域54被加亮,并且将穿戴者的手74在不同颜色的加亮区76中画出轮廓。在该示例中,虚拟控制件78通过将图像投影在视图50中来提供。虚拟控制件78是在穿戴者的视图50的左上角中的投影图像,在该示例中,虚拟控制件78指示区域和方向。在某一示例中,黄色椭圆形80示出为具有指示顺时针方向的红色箭头82。控制件78表示旋钮,该旋钮可被转动以执行功能,诸如控制机床52的刀片的速度或机床52的、另一机床的、可穿戴图像投影设备26等的另一功能。控制件78可由穿戴者通过将穿戴者的手74中的一个移动至控制件78的区域并通过使穿戴者的手在由箭头82指示的方向上移动来进行操作。例如,穿戴者可将他或她的左手74a移动至在视图50的左上角处的黄色椭圆形区域80。然后,穿戴者以顺时针运动移动他或她的手74来激活控制件78。多个虚拟控制件可同时或顺序地或者即同时又顺序地设置在视图50中来控制机床的功能或其它功能。增强现实叠加设备感知在控制件的区域处的、穿戴者的手74的位置和运动,并且以无线方式或通过有线连接发送信号,以执行控制件的功會K。
[0082]在某些示例中,虚拟控制件78操作另一机床。例如,集尘设备可连接至台锯52,以在锯52操作时收集锯肩。虚拟控制件78使穿戴者能够在穿戴者在锯52处时且不需要穿戴者离开锯52或将穿戴者的视线从正在由锯52切割的工件72移开的情况下打开集尘设备,并调节集尘设备的操作速度。例如,如果集尘器的操作速度不足以处理由锯52产生的大量锯肩,则用户可在使用锯52切割工件72时加大集尘器的操作速度。
[0083]虚拟控制件可控制通过或经过增强现实叠加设备察看的机床的操作特性,或者可控制机床或可能在同一车间但在视野范围内不可见的其它设备的操作特性。增强现实叠加设备可设置为显示用于在使用时可以与机床一起使用的相关联装置的虚拟控制件。通常的相关联设备可以是可被连接来与磨光机、刨床、锯、钻具、车床以及其它机床一起工作的集尘器。也可能是其它设备。
[0084]参照图16,增强现实叠加设备26可在装配、调节、维修、故障排除、拆卸以及涉及机床84的其它操作期间使用。例如,可为穿戴者提供用于装配机床84的虚拟现实引导件86,以保证机床84的适当且及时的首次装配。机床84的维修可通过增强现实叠加设备26引导。在图示中,如横跨视图50的底部的带42中所示,穿戴者已经选择用于增强现实叠加设备26的技术支持功能。穿戴者正在察看需要调整的机床84的一部分。增强现实叠加设备26显示定位成指示机床84的部件的投影箭头88,其中,穿戴者的注意力被引向机床84的该部件。在该示例中,在机床84上的螺母90由投影的红色箭头88指示。在视图50的视图的右侧的面板86中,浅橙色加亮背景设置有对于穿戴者的文本指令,来“确保螺母是紧的”。设备26感知到螺母90的标识和位置,并且向用户显示与所识别的部分有关的对应指令。这样,可引导设备26的穿戴者进行机床84的装配、调节、维修或操作。电源状态图标46指示机床84没有电源。
[0085]其它指示器、加亮区、指令和图像元件可使用设备26进行设置,来引导穿戴者进行机床的装配、调节、维修、故障排除以及拆卸。在穿戴者启动协助操作后,可由设备26自动提供经由增强现实叠加设备26的技术支持引导。可替代地,设备26可连接至支持或服务中心或其它资源,支持或服务中心或其它资源在用于机床84的技术支持人员的指令下将维修说明传输至增强现实叠加设备26。
[0086]图17提供了经由增强现实叠加设备26的、另一机床90的视图50。在图解的示例中,机床90是带锯。给穿戴者示出了用于该机床的用户手册或所有者手册92。手册92能经由增强现实叠加设备26来察看。这里,如横跨屏幕50的底部的带42所指示,穿戴者从功能选择中选择了用户手册92 ο穿戴者在具体位置察看机床90,这里,带锯配置为在水平位置切割。增强现实叠加设备26使用摄像机来识别机床90的配置以及正由穿戴者察看的机床90的部分,并且在察看屏幕50的右侧的面板86中显示涉及该配置和部分的所有者手册92的对应页。在该示例中,如在94处所指示的,增强现实叠加设备26指示与在所察看的位置中操作带锯90有关的信息可在手册92的第8页找到。以这种显示尺寸,对于阅读在该图像中发现的文本,在增强现实叠加设备26中的手册页92的图像对于以该显示装置的尺寸进行阅读手册中找到的文本可能太小,但是穿戴者可使用所显示的信息来识别由于该信息而将察看的手册的页。穿戴者可使用作为文件或电子副本的手册,或者可为了阅读并察看其中显示的细节可放大设备26上的页的视图。
[0087]随着穿戴者察看机床90的不同部分和配置,显示手册92的不同页,从而将穿戴者引导至期望的信息。例如,带锯可为垂直操作进行配置,垂直操作会由设备26辨识,并且会显示操作手册的相应页。带锯90的刀片96在彩色区或区域98进行加亮,以指示对穿戴者可能危险的区域。在示例中,区或区域98是通过增强现实叠加设备26的透明红色投影。
[0088]图18示出了工件100的示例,工件100在通过机床102加工时由增强现实叠加设备26检测到。在图示中,机床102是具有从工作台106延伸的垂直布置的砂筒104的砂轮磨光机。穿戴者使用砂轮磨光机102来使用于项目的部件成形。穿戴者在用于设备26的控制中从例如菜单选择项目,并选择当前为项目而进行成形的部件100。例如,如在用于项目的信息显示44处所示出的是,用户可能已选择如在屏幕的下部分处的带42中所示的、用于该项目的图案文件。增强现实叠加设备26感知工件100的尺寸、形状和位置,并且通过将图案文件与感知到的工件100的形状比较来确定需要通过机床102加工的工件100的部分108。具体地,作为项目中的步骤,该部分108应被成型或移除。增强现实叠加设备26使用在部分108上的投影的透明彩色110加亮待成型或移除的部分108。投影的透明彩色加亮区保持在部分108上,而不考虑视图50中工件100的定向。增强现实叠加设备26感知材料成型或移除何时完成,且将投影的加亮区从成形的任何区域移除。
[0089]在所示出的示例中,如加亮的100所指示,工件100的内弯曲表面108将通过机床102成形。材料将从木材工件100的内弯曲部分108移除。增强现实叠加设备26可通过将工件的平面图与期望工件的电子模型比较确定要移除的材料的位置。用户可移除一些材料,然后移动工件100以向增强现实叠加设备26提供另一平面图,从而确定是否移除了足够的材料或者是否应移除更多的材料。按照需要,可加亮不同的区域。增强现实叠加设备26还可能确定材料是否应在其被加工时移除或从其它定向移除。为了该确定,增强现实叠加设备26可指示用户将工件移动至具体定向。
[0090]工件100通过移除在110处以红色加亮的部分108而成形。穿戴者使用机床102将材料从工件100移除,直到红色部分110不再在增强现实叠加设备26中显示。所产生的工件100处于如图案所指示的期望形状。
[0091]例如在所装配的成品形成时,图案可在加亮的各个部分指示所装配的成品。在本发明的范围内,可设置其它加亮区和指示器。
[0092]参见图19,增强现实叠加设备26的穿戴者可考虑获得用于工作区域114的新机床112,或者可能考虑在何处定位最近获得的机床112,或者可能考虑在重新组织或重新整理的车间114中将机床112移动至何处。增强现实叠加设备26可能够在视图50中显示机床112的虚拟模型。诸如宣传小册子或用于机床112的所有者手册的复本、来自小册子或手册的页或者独立页的指示器或目标116或者其它指示器可放置在车间114的位置处,例如,放置在用户希望放置机床112的位置处。机床112可从增强现实叠加设备26中的菜单选择,或者指示器或目标116可包括这样的信息,增强现实叠加设备26通过该信息检测机床类型,并且自动选择机床112。手动或自动选择的机床112可在视图50的下部分处的带42中通过名称显不O
[0093]增强现实叠加设备26在如由指示器或目标116指示的位置处显示所选择的机床112的图像118。机床112的图像118可生成为在尺寸和形状上与机床112的实体示例对应的3D图像。穿戴者可从可能的安装地点中的多个察看位置察看机床112的虚拟图像118,而不需要将实体机床移动至该地点。在物理上不将机床安置在地点处的情况下,穿戴者可能够考虑机床112的尺寸和形状、机床112与其它真实或虚拟机床的干扰或工作区域114中的物品或其它定位问题。
[0094]使用用于包括相同类型的机床或其它类型的机床或可能在工作区域使用的其它物品的其它机床的指示器或附加目标116,增强现实叠加设备26可显示布置成通过定位指示器或目标116所确定的多个机床。穿戴者可能够用最适合的方式排列或重新整理工作区域内的机床和其它物品,这种最适合的方式便于机床的使用,避免机床之间的干扰,提供进出方便、便于工作区域内的作业流程,为进出或者到工作区域和从工作区域的出口提供空隙,提供用于材料、机床或部件由于其它原因的贮存室。例如,用户可能希望将集尘设备连接至诸如锯、磨光机、研磨机等的多个材料加工机床。指示器或目标116可定位成提供集尘设备和材料加工机床之间的集尘软管的连接。使用目标116和增强现实叠加设备26,穿戴者可在机床112安装前设想局部或全部的车间114。
[0095]可穿戴投影装置26可能够操作以在仪器购买前将仪器的虚拟图像118放置在车间内。根据本方法和装置,机床的虚拟图像118可在某一地点处通过可穿戴投影设备26投影,以使得穿戴者可确定在该地点处机床的装配。可使用可穿戴设备26将产品目录中的物品虚拟地放置在车间114中或其它地点。机床的潜在买家可能够从目录中挑选可可视化为位于他们在家或其它地点的车间中的机床的虚拟图像118的机床。
[0096]图20提供了示例,在该实例中,增强现实叠加设备未由用户穿戴,而是包括将光图像投影到工件上或投影到机床或其它部件上的、诸如激光投影设备或其它投影设备的投影设备16a。投影设备16a可显示工件信息、安全信息或类似于以上描述的机床设置信息的信息。投影设备16a可安装在工作空间中或安装在工作空间附近,从而允许将图像信息投影至一个或多个机床14和机床24上。投影设备16a可从服务器18接收机床或项目信息,机床或项目信息通过网络20以及通过有线或无线连接传送至投影设备16a。投影设备16a可发送机床的、用户的手或其它身体部分的、工件或其它物品的位置和形状,并将加亮区投影至如以上为可穿戴增强现实叠加设备26所描述的区域上。
[0097]图21示出了用于成形和加工工件的磨削机床120。磨削机床120包括若干控制和调节杆、曲柄、轮、开关、刻度盘以及可由用户调节的其它控制和调节设备122。磨削机床120还包括传感器,该传感器在控制和调节设备操作时感知磨削机床的位置和配置,并在显示屏幕124上显示所感知的位置和配置信息。图示的磨削机床120包括工作台126,用于加工的工件安装在工作台126上。
[0098]设置用于操作的磨削机床120并调节磨削机床120和工作台126上进行工件的位置和配置的用户可参考屏幕124上的所显示的传感器数值。为了进行这种调节,用户通常查看所调节的每个控制和调节设备122,并且抓住或以其它方式操作控制和调节设备122。用户通常查看显示屏幕124来确定由传感器输出的数值。许多用户在做出调节时观察机床组件,以及在调整过程期间观察工件。用户通常还在调整过程期间查看显示屏幕124以查看改变的传感器数值。结果是用户重复地在工件与显示屏124之间来回察看、或在控制和调节设备与显示屏幕124之间来回察看或在磨削机床120组件与显示屏幕124之间来回察看。磨削机床的设置和调节通常特性在于重复地在机床和显示屏幕124之间来回察看。
[0099]在图22中示出了可通过增强现实叠加设备26投影的投影图像128。投影图像128可包括例如图21中的磨削机床120或其它机床的、会显示在显示屏幕124上的任何期望的信息。图示示例中的投影图像128包括如由数值标记132所指示的机床或工件的定位X、Y和Z的数值130。除了位置数值外或作为位置数值的替代,可显示其它数值。投影图像128是透明或半透明的,并且投影到增强现实叠加设备26的穿戴者的视野内,以使得穿戴者在检查工件以及控制和调节设备122时看到位置数值或其它信息。用户不再需要重复地在显示屏幕124与机床或工件之间来回察看。可进行机床120和工件的精确定位和调节,并且由于用户在调节期间观察显示屏幕124且无意中使工件与机床碰撞而产生的损坏的风险较小。本领域技术人员会认识到在观察机床或工件时能够看见传感器数值的许多其它优势。
[0100]其它信息134和136也可通过投影图像128显示。用户可选择在投影图像128中示出的显示信息130和显示信息132,或者显示装置可自动变化以显示正在由通过用户操作的控制和调节设备122调节的数值130。
[0101]其它机床也可与增强现实叠加设备26—起使用,以显示机床设置、加亮机床部件、加亮用户身体部分或加亮工件部件、提供机床电源状态或位置信息、提供指令和引导、提供用于机床的虚拟控制件、提供一个或多个机床或其部件的虚拟图像、或者以其他方法提供与在穿戴者的视野内的机床有关的信息。还可能进行其它用途,且在本发明的范围内。
[0102]在某些实施方式中,可穿戴投影眼镜具有并入该眼镜的摄像机。摄像机可操作以捕捉并共享包括在工件上进行的加工的视频图像信息或静止图像信息的图像信息。在项目上进行加工的穿戴者可记录过程或者可将过程的图像数据传输至诸如寻求做相同或类似项目的其他人。例如,穿戴者可使用车床来使车削复杂的碗状物,同时获得该过程的视频数据,或者制备技术对象的工匠可使用可穿戴图像设备来捕捉过程的图像数据。任何部分的过程的图像数据都可获得。
[0103]在某些实施方式中,图像投影设备在视野中显示机床或机器状态。所显示的信息指示机床是否通电、停止或运转。该状态信息与机器上的栈光类似。
[0104]在某些实施方式中,机床设置有可包括数字显示装置或显示屏幕的显示装置。可设置有这种显示装置的机床的示例包括磨削机、车床和其它材料加工机床以及其它机床和设备。显示装置可设置从一个或多个传感器读取信息而示出机床的设置。
[0105]与用于动力磨光机的智能砂(SmartSand)操作方法类似,本方法和设备可为用户提供电动机反馈,从而向用户指示他们在机床上施加了太多压力或者工件的进给速率太高。诸如磨光机、锯、带锯和其它机床的机床可将从机床接收到的电动机速度信息与经由通过投影设备进行感知的对象获得的进给速率信息相联系,并且可在用户将太多压力施加至工件时通知用户。在某些实施方式中,所检测到的速度变化和进给速率可指示刀片较钝且需要更换,这可使用信息投影设备26通过通知指示给用户。
[0106]本图像投影设备可使用图像传感器性能来识别所需要的服务用部件,可在显示装置上向用户显示所需要的部件,并且可允许用户经由该设备订购该部件。
[0107]图像投影系统可允许用户选择用于加工的项目,并且可经由显示装置向用户提供与执行该项目有关的信息。例如,项目可能需要切割部件,并且所显示的信息可向用户示出待切割的部件的切割列表。或者,对于寻求建立项目的用户,显示装置可向用户显示装配列表。
[0108]本发明的实施方式提供用于与动力机床一起使用的可视化系统。动力机床可以是带锯、台锯、刨床、车床、磨光机、钻床或其它车间机床。
[0109]可视化系统(虚拟现实系统)提供两种可能的可视化设备中的一种。第一种-抬头显示器,诸如投影到Google Glass(谷歌眼镜)、Epson眼镜上或投影到安全眼镜或防护面罩上的图像,该抬头显示器使得图像对于用户似乎投影到工作区域和/或机床的工件上。或第二种-可视化系统作为替代地可以是诸如激光投影设备的投影设备,该投影设备将图像投影到机床的工作区域和/或由机床进行加工的工件上。采用投影设备观察仪,用户不需要穿戴Google Glass(谷歌眼镜)或其它抬头显示设备。
[0110]可视化系统可感知在视野内物品的位置并相应地调整显示装置。
[0111]由可视化系统投影的图像可包括:
[0112]-投影图像,指示机床的操作速度和操作状态,诸如操作RPM或机床是以正向模式还是以反向模式操作。观察仪从机床控制系统接收该信息。
[0113]-彩色编码加亮区,投影至机床的危险部件上,诸如投影到刀片或其它切割部件上的红色加亮区以及投影到用户的手上的绿色加亮区。观察仪感知移动的刀片以及用户的手的形状和位置。
[0114]-警告,如果用户使得他或她的手过于接近于刀片,则将警告投影至刀片和用户的手之间的区域上,该警告为诸如在用户的手处于危险位置时的闪烁警告。观察仪感知刀片和用户的手的相对位置。
[0115]-彩色编码的引导,投影至工件上以显示哪些部分将通过机床移除。例如,一片木材具有投影到要通过带锯切断的木材的部分上的红色区域。用户移除红色的加亮部分,留下用于完成的木材部件的期望形状。观察仪感知工件的形状。
[0116]附加的特征可包括机床的免手动操作,诸如调节机床的速度的语音命令或者感知用户的手位置以启动或停止机床。
[0117]本发明的其它应用将对本领域技术人员显而易见。每个这种应用都涵盖在本发明内。
[0118]虽然本领域技术人员可提出其它修改和改变,但是
【发明人】意图将如合理且适当地归入其对本领域的贡献的范围内的所有改变和修改涵盖在自此授权的专利中。
【主权项】
1.一种与机床一起使用的可穿戴显示系统,包括: 可穿戴显示设备,配置成用于由用户穿戴,所述可穿戴显示设备具有透明查看屏幕,所述可穿戴显示设备能够操作以在所述透明查看屏幕上显示图形信息,以当所述用户通过所述透明查看屏幕查看时使所述用户查看到所述图形信息; 数据连接件,位于所述可穿戴显示设备上并配置成从源接收信息; 所述可穿戴显示设备能够操作以在所述透明查看屏幕上显示来自所述源的信息,以由所述用户查看。2.如权利要求1所述的可穿戴显示系统,其中,来自所述源的信息包括来自位于所述机床上的传感器的传感器信息,以及其中,所述可穿戴显示设备配置成在所述透明查看屏幕上显示机床位置信息或机床速度信息。3.如权利要求2所述的可穿戴显示系统,其中,所述机床位置信息或所述机床速度信息包括刀片高度信息、刀片角度信息、引导位置信息、电机速度信息和刀片速度信息中的至少一个。4.如权利要求1所述的可穿戴显示系统,其中,所述可穿戴显示设备配置成显示所述机床的操作信息或组装信息。5.如权利要求1所述的可穿戴显示系统,其中,所述可穿戴显示设备配置成显示机床电源状态信息。6.如权利要求1所述的可穿戴显示系统,其中,所述可穿戴显示设备包括摄像机和传感器中的至少一个,所述传感器配置成感知位于所述穿戴者的视野中的物体;以及 其中,所述可穿戴显示设备进行配置且能够操作以显示与穿戴者视野中的物体对应的加亮部分。7.如权利要求6所述的可穿戴显示系统,其中,所述可穿戴显示设备进行配置且能够操作,以当通过所述透明查看屏幕查看所述机床的切削部件或磨削部件时,在所述机床的所述切削部件或所述磨削部件上显示加亮区。8.如权利要求6所述的可穿戴显示系统,其中,所述可穿戴显示设备进行配置且能够操作,以当通过所述透明查看屏幕查看所述穿戴者的身体部位时,在所述穿戴者的身体部位上显不加壳部分。9.如权利要求8所述的可穿戴显示系统,其中,当所述穿戴者的身体部位侵入所述机床的切削部件或磨削部件周围的预定区中时,在所述穿戴者的所述身体部位上所显示的加亮部分变化。10.如权利要求1所述的可穿戴显示系统,其中,所述可穿戴显示设备进行配置且能够操作,以当所述穿戴者通过所述透明查看屏幕查看工作区时,在所述工作区处显示机床的虚拟图像。11.如权利要求1所述的可穿戴显示系统,其中,所述可穿戴显示设备进行配置且能够操作,以当所述穿戴者通过所述透明查看屏幕查看所述工件时,在待加工的工件的一部分上显不加壳部分。12.如权利要求1所述的可穿戴显示系统,其中,所述可穿戴显示设备包括增强现实叠加设备。13.—种用于操作机床的方法,包括: 通过可穿戴显示设备的透明查看屏幕查看所述机床;以及 当查看所述可穿戴显示设备时,在所述透明查看屏幕上查看所述机床的操作状态。14.如权利要求13所述的方法,包括: 当通过所述透明查看屏幕查看所述机床时,在所述透明查看屏幕上查看所述机床的电源状态。15.如权利要求13所述的方法,包括: 当通过所述透明查看屏幕查看所述机床时,查看位于所述机床的一部分上的加亮部分。16.如权利要求13所述的方法,包括: 当通过所述透明查看屏幕查看所述机床时,查看位于所述穿戴者的身体部分上的加亮部分。17.如权利要求13所述的方法,包括: 当通过所述透明查看屏幕查看所述机床时,查看位于所述机床上或邻近所述机床的、用于所述机床的操作指令或组装指令。18.如权利要求13所述的方法,包括: 当通过所述透明查看屏幕查看工作区时,查看位于所述工作区中的机床的虚拟图像。19.如权利要求13所述的方法,包括: 当通过所述透明查看屏幕查看工件时,查看位于所述工件的一部分上的加亮部分。20.如权利要求13所述的方法,包括: 在透明查看屏幕上查看用于所述机床的虚拟控制件;以及 使用所述虚拟控制件来操作所述机床。21.如权利要求13所述的方法,还包括: 调整所述机床; 当通过所述透明查看屏幕查看所述机床时,在所述透明查看屏幕上查看与所述机床的调整相对应的信息。22.—种与机床一起使用的投影显示装置,包括: 投影装置,指向机床的工作区; 连接件,从所述机床连接至所述投影装置,以将来自所述机床的信息通信至所述投影装置; 网络连接件,连接至所述投影装置以通信信息; 所述投影装置能够操作以将机床信息投影到所述工作区上,并且能够操作以将网络信息投影到所述工作区上。23.如权利要求22所述的投影显示装置,其中,所述投影装置包括可穿戴的增强现实叠加设备。
【文档编号】G05B19/4097GK106066633SQ201610261224
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年4月25日 公开号201610261224.7, CN 106066633 A, CN 106066633A, CN 201610261224, CN-A-106066633, CN106066633 A, CN106066633A, CN201610261224, CN201610261224.7
【发明人】弥迦·A·科尔曼, 查尔斯·韦伯
【申请人】Jpw工业有限公司
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