211service.com
Sneller onderhoud met Augmented Reality
In de niet al te verre toekomst is het misschien mogelijk om een augmented-reality (AR)-bril op te zetten in plaats van te rommelen met een handleiding terwijl je probeert een automotor te repareren. Instructies die over de echte wereld worden gelegd, laten zien hoe een taak moet worden uitgevoerd door bijvoorbeeld precies te identificeren waar de bobine zich bevond en hoe deze correct moet worden aangesloten.
Snellere oplossing : Een Amerikaanse marine-technicus draagt een augmented-reality-headset terwijl hij een onderhoudstaak uitvoert in een gepantserd voertuig.
Een nieuw AR-systeem dat is ontwikkeld aan de Columbia University begint precies dit te doen, en testen uitgevoerd door scheepswerktuigkundigen suggereren dat het gebruikers kan helpen bij het vinden en starten van een onderhoudstaak in bijna de helft van de gebruikelijke tijd.
AR heeft lang potentieel laten zien voor zowel entertainment als praktische toepassingen, en de eerste commerciële toepassingen beginnen te verschijnen in smartphones, dankzij goedkopere, compactere computerchips, camera's en andere sensoren. Tot nu toe beperkten deze apps zich echter vooral tot het geven van aanwijzingen. Maar onderzoekers werken ook aan veel praktische toepassingen, waaronder manieren om te helpen bij specifieke reparatie- en onderhoudstaken.
De Columbia-onderzoekers werkten samen met monteurs van het Amerikaanse Korps Mariniers om de voordelen te meten van het gebruik van een AR-headset bij het uitvoeren van reparaties aan een licht gepantserd voertuig. Momenteel moeten scheepsmonteurs een technische handleiding op een laptop raadplegen tijdens het uitvoeren van onderhoud of reparaties in het voertuig, dat veel elektrische, hydraulische en mechanische componenten in een krappe ruimte heeft.
Een gebruiker draagt een hoofdscherm en het AR-systeem biedt hulp door 3D-pijlen te tonen die naar een relevant onderdeel wijzen, tekstinstructies, zwevende labels en waarschuwingen en geanimeerde 3D-modellen van de juiste tools. Een Android-aangedreven G1-smartphone die aan de pols van de monteur is bevestigd, biedt touchscreen-bedieningselementen voor de volgende reeks instructies.
Het idee was om een gebruiker de informatie te geven die ze nodig hebben om problemen te vinden en op te lossen op een manier die efficiënter en nauwkeuriger zal zijn, zegt Steven Feiner , hoogleraar informatica en directeur van de Computergraphics en gebruikersinterfaces Laboratorium bij Columbia, die het onderzoek uitvoerde met Steven Henderson , een assistent-professor aan de afdeling Systems Engineering van de Militaire Academie van de Verenigde Staten. Henderson en Feiner presenteerden hun paper op het International Symposium on Mixed and Augmented Reality ( ISMAR 09 ) in Orlando, FL, afgelopen donderdag, waar het de Best Paper-prijs van de conferentie won.
Het werk geeft meer inzicht in wat AR kan bijdragen op het gebied van reparatie en onderhoud, en in welke specifieke situaties AR-interfaces nuttig en voordelig kunnen zijn, zegt Tobias Höllerer , covoorzitter van ISMAR 09 en universitair hoofddocent aan de Universiteit van Californië, Santa Barbara.
Henderson en Feiner verzamelden eerst laserscans en foto's van de binnenkant van het voertuig. Ze bouwden een 3D-model van de cockpit van het voertuig en ontwikkelden software voor het sturen en instrueren van gebruikers bij het uitvoeren van individuele onderhoudstaken. Tien camera's in de cockpit werden gebruikt om de positie te volgen van drie infrarood-LED's die op het op het hoofd gedragen display van de gebruiker waren bevestigd. In de toekomst suggereert het team dat het praktischer kan zijn dat camera's of sensoren door de gebruikers zelf worden gedragen.
Zes deelnemers voerden 18 taken uit met behulp van het AR-systeem. Ter vergelijking: dezelfde deelnemers gebruikten ook een niet-getrackte headset (met statische tekstinstructies en weergaven zonder pijlen of richting naar componenten) en een stationair computerscherm met dezelfde afbeeldingen en modellen als in de headset. De monteurs die het AR-systeem gebruikten, lokaliseerden en begonnen reparatietaken gemiddeld 56 procent sneller dan wanneer ze de niet-getrackte headset droegen, en 47 procent sneller dan wanneer ze alleen een stationair computerscherm gebruikten.
Vanuit een onderzoeksoogpunt is [dit werk] de beste vergelijking tot nu toe van de verschillende benaderingen die je kunt volgen tussen een normaal multimediasysteem, een draagbaar systeem en een volledig augmented reality-systeem, zegt professor Georgia Institute of Technology Blair MacIntyre , die in het verleden met Feiner heeft gewerkt maar niet bij dit project betrokken was.
Vervolgens wil het team het AR-systeem uitbreiden zodat het gebruikers vertelt hoe ze een taak beter en sneller kunnen uitvoeren. We zijn van mening dat door aandacht te besteden aan de eigenlijke taak zelf en advies te geven over hoe we het moeten doen, we vergelijkbare soorten verbeteringen kunnen krijgen met AR, zegt Feiner. Dat is iets wat we heel graag willen onderzoeken. Wat betreft praktische AR-systemen voor wijdverbreid gebruik, zegt Feiner dat het belangrijk zal zijn om schermen te hebben die niet te omslachtig of omvangrijk zijn.
Hoewel het Columbia AR-systeem is ontworpen om getraind personeel te helpen bij het repareren van een bepaald voertuig, zou vergelijkbare technologie een bredere impact kunnen hebben, zegt MacIntyre. Zo'n systeem zou gewone automonteurs en uiteindelijk gewone chauffeurs kunnen helpen. Als je een uitgebreid systeem gaat bouwen met alle informatie over de motor, kun je een uitgeklede versie bouwen [die] het bouwen van die eindgebruikerssystemen haalbaarder maakt, zegt hij. MacIntyre voegt eraan toe dat een smartphone-app die laat zien hoe de olie van een motor kan worden ververst, waarschijnlijk niet ver weg is, maar dat de technologie van de headset waarschijnlijk meer tijd nodig heeft om aan te komen.