增强现实生产作业辅助系统
Augmented Reality Production Assistant System
增强现实生产辅助系统功能相对于现行作业指导方式更强大,是现场生产人员智能助手。在生产开始工作前,系统根据检修任务,系统智能编程推算,科自动匹配推送相关的辅助作业场景。生产作业工作时,在工作场景中叠加三维图标进行指引同时结合语音提醒,引导工人按照投射的影像完成作业流程。实现高效的交互作业引导,提高生产效率和准确性,提高产品质量。
业务挑战
Business Challenges
高端装备在生产装配阶段面临非常复杂的装配工艺、装配流程和装配精度,生产人员在狭小局促的装配空间内需要完成生产装配任务,通常情况都具有手工劳动量大、装配劳动量比重大等难点。
某型装备是技术密集的大型复杂机电系统,内部结构复杂,拆装、维修困难,费用昂贵,对人员技术要求极高。它的装配维修质量对其性能和使用寿命影响很大。
现有的维修都是靠翻阅纸质文挡或查看电子手册,使操作者边看边修,造成效率低下,易受环境影响,出现维修装配差错。依靠维修人员的维修技能和经验,维修装配的质量可控性较差。
面对复杂系统的维修装拆问题,迫切需要开发一种以操作者为中心的人性化、智能化的维修装配诱导工具,实时诱导操作者完成复杂的维修装配工作,以降低作业难度、提高作业效率、减少作业差错。
解决方案
Solution
开发工具——指电子手册的开发软件,该软件主要功能包括模型导入、材质赋予、关键帧动画、可视化脚本等功能模块,主要作用是用于开发并发布可支持增强现实应用的电子手册程序,开发好的电子手册是可以独立运行的,既可以直接安装在AR眼镜中,也可以运行在电脑主机中再通过无线方式推送AR眼镜中。
电子课件——电子课件就是经过开发工具软件制作并发布的三维场景,可以通过AR眼镜将装配信息、指导信息、装配动画、零部件虚像显示在眼镜镜片上,使用人员通过眼镜可以从视觉上感觉场景与现实世界的叠加和融合,并可支持佩戴眼镜的人员通过手势动作与三维场景中的模型、菜单、交互键进行交互操作,触发场景的变换和过程。
现场装配引导模式——在生产作业辅助引导工作模式下,生产人员佩戴AR眼镜,可以看到相关零部件和装配流程的引导信息,叠加显示在现实世界中真实的实物装备体上,生产人员根据眼镜中看到的装配步骤提示、工艺信息提示,按照引导流程,逐步完成装配作业过程,并在结束后根据叠加信息现实可以复查是否准确无误完成所有作业流程。
培训训练模式——培训训练工作模式下,生产人员可以通过触控平板电脑,以虚拟交互的方式学习生产相关的知识要点,包括装备结构展示、装配流程、工艺说明、注意事项等,平板电脑中的虚拟电子手册可以配合AR增强现实辅助引导系统在产线上同时使用,在生产人员感觉AR引导系统中的信息不够明确,或方位、结构等无法感知的情况下,可以通过平板电脑中的虚拟电子手册再次进行了解和确认。
客户价值
Customer Value
实现了多种设备外形特征的精准识别,解决了传统图像识别技术人机交互、跟踪过程中遮挡或者视角等情况所引发的识别精度问题,进一步提高增强现实技术在生产装配环节的应用成效。
作业时系统会展示简单友好的操作界面,让用户轻易上手,跟随系统指引,就可以逐步完成生产操作,简化操作难度,避免操作纰漏或者操作错误。
增强现实交互式电子手册还可以用于生产培训,主要效果是引导生产人员做好预防性、修复性以及视情等生产工作。
增强现实技术在生产过程培训中将主体任务内容进行细致性分解,进而形成引导指令,引导生产人员按照流程逐步完成生产装配过程。
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