211service.com
Snabbare underhåll med Augmented Reality
Inom en inte alltför avlägsen framtid kanske det är möjligt att ta på sig ett par augmented-reality-glasögon (AR) istället för att fumla med en manual när man försöker reparera en bilmotor. Instruktioner överlagrade på den verkliga världen skulle visa hur man slutför en uppgift genom att till exempel identifiera exakt var tändspolen var och hur man kopplar upp den på rätt sätt.
Snabbare fix : En amerikansk marintekniker bär ett förstärkt verklighetsheadset när han utför en underhållsuppgift inuti ett pansarfordon.
Ett nytt AR-system utvecklat vid Columbia University börjar göra just detta, och tester utförda av marinmekaniker tyder på att det kan hjälpa användare att hitta och påbörja en underhållsuppgift på nästan hälften av den vanliga tiden.
AR har länge visat potential för både underhållning och praktiska tillämpningar, och de första kommersiella tillämpningarna börjar dyka upp i smarta telefoner, tack vare billigare, mer kompakta datorchips, kameror och andra sensorer. Hittills har dock dessa appar huvudsakligen varit begränsade till att ge vägbeskrivningar. Men forskare arbetar också med många praktiska tillämpningar, inklusive sätt att hjälpa till med specifika reparations- och underhållsuppgifter.
Columbia-forskarna arbetade med mekaniker från U.S. Marine Corps för att mäta fördelarna med att använda ett AR-headset när de utförde reparationer av ett lätt pansarfordon. För närvarande måste marinmekaniker hänvisa till en teknisk manual på en bärbar dator när de utför underhåll eller reparationer inuti fordonet, som har många elektriska, hydrauliska och mekaniska komponenter i ett trångt utrymme.
En användare bär en huvudburen display och AR-systemet ger hjälp genom att visa 3D-pilar som pekar på en relevant komponent, textinstruktioner, flytande etiketter och varningar och animerade 3D-modeller av lämpliga verktyg. En Android-driven G1-smarttelefon som är ansluten till mekanikerns handled ger pekskärmskontroller för att komma igång med nästa sekvens av instruktioner.
Tanken var att ge en användare den information de behöver för att hitta och åtgärda problem på ett sätt som kommer att bli mer effektivt och korrekt, säger Steven Feiner , professor i datavetenskap och chef för Laboratoriet för datorgrafik och användargränssnitt vid Columbia, som utförde forskningen med Steven Henderson , en biträdande professor vid United States Military Academy's Department of Systems Engineering. Henderson och Feiner presenterade sitt arbete vid International Symposium on Mixed and Augmented Reality ( ISMAR 09 ) i Orlando, FL, i torsdags, där den vann konferensens pris för bästa papper.
Arbetet ger mer insikter i vad AR kan bidra med inom reparations- och underhållsdomänen, och i vilka specifika situationer AR-gränssnitt kan vara till hjälp och fördelaktigt, säger Tobias Höllerer , styrelseordförande för ISMAR 09 och docent vid University of California, Santa Barbara.
Henderson och Feiner samlade först laserskanningar och fotografier av fordonets insida. De byggde en 3D-modell av fordonets cockpit och utvecklade mjukvara för att styra och instruera användare i att utföra individuella underhållsuppgifter. Tio kameror inne i sittbrunnen användes för att spåra positionen för tre infraröda lysdioder fästa på användarens huvudburna display. I framtiden föreslår teamet att det kan vara mer praktiskt att kameror eller sensorer bäras av användarna själva.
Sex deltagare utförde 18 uppgifter med hjälp av AR-systemet. Som jämförelse använde samma deltagare också ett ospårat headset (som visar statiska textinstruktioner och vyer utan pilar eller riktning till komponenter) och en stationär datorskärm med samma grafik och modeller som används i headsetet. Mekanikerna som använde AR-systemet lokaliserade och startade reparationsuppgifter i genomsnitt 56 procent snabbare än när de bar det ospårade headsetet och 47 procent snabbare än när de bara använde en stationär datorskärm.
Ur forskningssynpunkt är [det här arbetet] den bästa jämförelsen hittills av de olika tillvägagångssätten du kan ta mellan ett vanligt multimediasystem, ett bärbart och ett helt augmented-reality, säger professorn vid Georgia Institute of Technology Blair MacIntyre , som har arbetat med Feiner tidigare men inte var involverad i detta projekt.
Därefter vill teamet utöka AR-systemet så att det talar om för användarna hur de ska utföra en uppgift bättre och snabbare. Vi tror att genom att uppmärksamma själva uppgiften och ge råd om hur man gör det, kan vi få liknande typer av förbättringar med AR, säger Feiner. Det är något vi väldigt gärna vill utforska. När det gäller praktiska AR-system för utbredd användning, säger Feiner att det kommer att vara viktigt att ha skärmar som inte är för besvärliga eller skrymmande.
Även om Columbia AR-systemet utformades för att hjälpa utbildad personal att reparera ett visst fordon, kan liknande teknik ha en bredare inverkan, säger MacIntyre. Ett sådant system skulle kunna hjälpa vanliga bilmekaniker och så småningom vanliga förare. Om du ska bygga ett utarbetat system med all information om motorn kan du sedan bygga en avskalad version [som] gör det mer genomförbart att bygga dessa slutanvändarsystem, säger han. MacIntyre tillägger att en smarttelefonapp som visar hur man byter en motors olja förmodligen inte är långt borta men att headsettekniken förmodligen kommer att ta längre tid att komma fram.