Szybsza konserwacja dzięki rozszerzonej rzeczywistości

W niedalekiej przyszłości może być możliwe założenie pary gogli rozszerzonej rzeczywistości (AR) zamiast grzebania w instrukcji podczas naprawy silnika samochodu. Instrukcje nałożone na rzeczywisty świat pokażą, jak wykonać zadanie, identyfikując na przykład dokładnie, gdzie znajduje się cewka zapłonowa i jak ją prawidłowo podłączyć.

Szybsza naprawa : Technik US Marine nosi zestaw słuchawkowy rozszerzonej rzeczywistości, gdy wykonuje zadanie konserwacyjne wewnątrz pojazdu opancerzonego.

Nowy system AR opracowany na Uniwersytecie Columbia zaczyna właśnie to robić, a testy przeprowadzone przez mechaników morskich sugerują, że może on pomóc użytkownikom znaleźć i rozpocząć zadanie konserwacyjne w czasie prawie o połowę krótszym niż zwykle.

AR od dawna wykazuje potencjał zarówno w zastosowaniach rozrywkowych, jak i praktycznych, a pierwsze aplikacje komercyjne zaczynają pojawiać się w smartfonach, dzięki tańszym, bardziej kompaktowym chipom komputerowym, aparatom i innym czujnikom. Do tej pory jednak te aplikacje ograniczały się głównie do podawania wskazówek . Ale naukowcy pracują również nad wieloma praktycznymi zastosowaniami, w tym sposobami pomocy w konkretnych zadaniach naprawczych i konserwacyjnych.

Naukowcy z Columbii pracowali z mechanikami z Korpusu Piechoty Morskiej USA, aby zmierzyć korzyści z używania zestawu słuchawkowego AR podczas wykonywania napraw lekkiego pojazdu opancerzonego. Obecnie mechanicy morscy muszą odwoływać się do instrukcji technicznej na laptopie podczas wykonywania konserwacji lub napraw wewnątrz pojazdu, który ma wiele elementów elektrycznych, hydraulicznych i mechanicznych w ciasnej przestrzeni.

Użytkownik nosi noszony na głowie wyświetlacz, a system AR zapewnia pomoc, wyświetlając strzałki 3D wskazujące odpowiedni komponent, instrukcje tekstowe, pływające etykiety i ostrzeżenia oraz animowane modele 3D odpowiednich narzędzi. Smartfon G1 z systemem Android przymocowany do nadgarstka mechanika zapewnia sterowanie na ekranie dotykowym w celu wywołania następnej sekwencji instrukcji.

Pomysł polegał na przedstawieniu użytkownikowi informacji, których potrzebuje, aby znaleźć i naprawić problemy w sposób, który będzie bardziej wydajny i dokładny, mówi Steven Feiner , profesor informatyki i dyrektor Laboratorium Grafiki Komputerowej i Interfejsów Użytkownika w Columbii, która przeprowadziła badania z Steven Henderson , adiunkt na Wydziale Inżynierii Systemów Akademii Wojskowej Stanów Zjednoczonych. Henderson i Feiner przedstawili swój referat na Międzynarodowym Sympozjum na temat rzeczywistości mieszanej i rozszerzonej ( ISMAR 09 ) w Orlando na Florydzie w ubiegły czwartek, gdzie zdobył nagrodę dla najlepszego referatu konferencji.

Praca zapewnia więcej wglądu w to, co AR może wnieść w domenę napraw i konserwacji oraz w jakich konkretnych sytuacjach interfejsy AR mogą być pomocne i korzystne, mówi Tobias Höllerer , współprzewodniczący ISMAR 09 i profesor nadzwyczajny na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Barbara.

Henderson i Feiner najpierw zebrali skany laserowe i zdjęcia wnętrza pojazdu. Zbudowali trójwymiarowy model kokpitu pojazdu i opracowali oprogramowanie do kierowania i instruowania użytkowników w wykonywaniu poszczególnych zadań konserwacyjnych. Dziesięć kamer wewnątrz kokpitu zostało wykorzystanych do śledzenia położenia trzech diod LED na podczerwień przymocowanych do noszonego na głowie wyświetlacza użytkownika. Zespół sugeruje, że w przyszłości bardziej praktyczne może być noszenie kamer lub czujników przez samych użytkowników.

Sześciu uczestników zrealizowało 18 zadań z wykorzystaniem systemu AR. Dla porównania, ci sami uczestnicy używali również nieśledzonego zestawu słuchawkowego (pokazującego statyczne instrukcje tekstowe i widoki bez strzałek lub kierunku do komponentów) oraz stacjonarnego ekranu komputera z tymi samymi grafikami i modelami, które zastosowano w zestawie słuchawkowym. Mechanicy korzystający z systemu AR zlokalizowali i rozpoczęli naprawy średnio o 56% szybciej niż podczas noszenia gogli bez śledzenia i o 47% szybciej niż przy użyciu zwykłego ekranu komputera.

Z naukowego punktu widzenia [ta praca] jest najlepszym porównaniem różnych podejść, jakie można zastosować między normalnym systemem multimedialnym, systemem do noszenia i systemem w pełni rozszerzonej rzeczywistości, mówi profesor Georgia Institute of Technology Blair MacIntyre , który pracował z Feiner w przeszłości, ale nie był zaangażowany w ten projekt.

Następnie zespół chce rozbudować system AR tak, aby podpowiadał użytkownikom, jak lepiej i szybciej wykonać zadanie. Wierzymy, że zwracając uwagę na samo zadanie i udzielając porad, jak to zrobić, możemy uzyskać podobne rodzaje ulepszeń za pomocą AR, mówi Feiner. To jest coś, co bardzo chcemy zbadać. Jeśli chodzi o praktyczne systemy AR do powszechnego użytku, Feiner mówi, że ważne będzie posiadanie wyświetlaczy, które nie są zbyt nieporęczne ani nieporęczne.

Chociaż system Columbia AR został zaprojektowany, aby pomóc przeszkolonemu personelowi w naprawie konkretnego pojazdu, podobna technologia może mieć szerszy wpływ, mówi MacIntyre. Taki system mógłby pomóc zwykłym mechanikom samochodowym i ewentualnie zwykłym kierowcom. Jeśli zamierzasz zbudować rozbudowany system ze wszystkimi informacjami o silniku, możesz zbudować uproszczoną wersję, która sprawi, że budowanie tych systemów dla użytkowników końcowych będzie bardziej wykonalne, mówi. MacIntyre dodaje, że aplikacja na smartfona pokazująca, jak wymienić olej w silniku, prawdopodobnie nie jest odległa, ale ta technologia zestawu słuchawkowego prawdopodobnie potrwa dłużej.

ukryć