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从VR/AR到混合现实,可穿戴设备在工业应用
http://vijiran.com2020-11-15

  智能制造已经成为全球制造业发展的主要方向,未来工厂是高柔性化的,能够以市场为导航,快速制造出用户所需的多种产品,并能灵活、高效和低成本的特性。在智能制造过程中,将融入机器人、物联网、大数据、人工智能、VR/AR等多项先进技术,这些技术蕴藏着巨大价值。

  未来的工厂将走向数字化,从产品的设计、制造到运行过程都是透明的,通过计算机数字双胞胎软件,可以更好的推动制造过程的管理。而VR/AR技术越来越多的应用于工业场景,例如利用可穿戴的眼镜进行设备维护等。

  在恶劣的工业场景中,例如高空作业的工程师拿纸张、检测设备进行工作,很有可能会给大风吹掉或者给绊倒。而新的工业可穿戴设备正在为工作人员带来极大的好处,通过语音控制可以释放双手,随时随地轻松查看图纸和资料素材,工人可以更专心在工作任务上。

从VR/AR到混合现实,可穿戴设备在工业应用

  智能眼镜让工人工作更高效

  目前,可穿戴设备(智能眼镜)正在帮助维护人员更高效地工作,经过强化的可穿戴设备能满足严苛工业环境的要求,可以连接到安全帽或直接佩戴到工人的头部。可穿戴设备对于设备维护人员有很大的好处,高效的维护工作可减少停机时间,避免生产企业的损失,并且提高了工人的安全性。

  现场工作人员通过可穿戴设备可以访问指令、手册、知识库、电子邮件和聊天,工作人员的服务能力将有极大的提升。目前,工业可穿戴设备另一个热门应用是“随叫随到的专家”,现场维护人员可以联系其它地方的专家,通过共享相机图像,一起排除设备故障。

  目前智能眼镜主要产品有微软的HoloLens和RealWear公司的HMT-1Z1产品。据悉,壳牌与RealWear合作推出了一款语音控制头戴式设备,该产品可以在高度受限制的区域使用,例如存在爆炸性气体的石油行业。石油专业人员可以使用该产品进行远程协助,包括通过视频呼叫获得实时帮助等,电话另一端的专家通过现场工作人员的眼睛看出问题并提供过协助。

  这种远程协助的方式可以节省时间和金钱,专家不需要到现场,通过工作人员的视觉就可以掌握实现的情况。工业可穿戴设备能够给现场为工人提供他们所需的信息,进一步提升了工作的效率。

  工业可穿戴,从VR/AR到混合现实

  工业可穿戴设备采用虚拟现实(VR)、混合现实(MR)或增强现实(AR)来辅助工业应用。VR是一种创建虚拟数字环境的技术,可以对3D环境进行逼真的模拟,用户在虚拟世界有身临期境的体验,可用于工业设计或培训。不过,VR不允许态势感知,不能进行交互控制。

从VR/AR到混合现实,可穿戴设备在工业应用

  AR是把虚拟世界的东西叠加到现实世界,让物理世界变得更丰富,具有增强真实环境的效果。而混合现实是把真实的东西叠加到虚拟世界里,也就是把现实和虚拟混到一起。MR需要摄像头捕捉画面,通过计算机形成三维的虚拟图像,把现实的东西虚拟化,再融合进虚拟的3D世界里面。

  微软的HoloLens实际是一款MR全息智能眼镜,可实现物理与三维数字对象交互的能力,例如石油公司可以利用它创建一个钻井平台的3D数字双胞胎,用于培训、可视化和产品复制。

  而RealWear和HoloLens的方式不同,没有将物理世界与虚拟世界混合在一起,而是牢牢扎根于现实世界,例如平视显示系统在保持态势感知的同时增强了现实感。目前,RealWear专注于四个领域:石油和天然气、能源、运输和一般制造,例如与霍尼韦尔的合作,提供具有强大安全认证的产品。

  据悉,世界最大的能源公司之一的雪佛龙已经购买了100台HoloLens设备,让来自世界各地的专家为现场工作人员提供协助服务。此外,炼油厂还能使用HoloLens实时远程检查其资产,这种方式大幅降低了运营费用。

  总的来说,智能眼镜使一线工人能够更高效,帮助工人增加作业能力。此外,通过远程协助的方式,可以提高工作的安全性。还有,工业可穿戴设备有助于现场人员解决那些由于技术不足而无法处理的问题,并帮助传递工作场所的知识经验。


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