Блог

Sep 28, 2023

Обслуживание и ремонт самолетов с дополненной реальностью

Техническое обслуживание современных самолетов – сложный процесс. Использование AR-умных очков с 3D-визуализацией информации должно облегчить работу авиамехаников по ремонту и техническому обслуживанию. Виртуальный

Техническое обслуживание современных самолетов – сложный процесс. Использование AR-умных очков с 3D-визуализацией информации должно облегчить работу авиамехаников по ремонту и техническому обслуживанию. Виртуальными элементами, такими как инструкции, дисплеи и технические инструменты, можно управлять с помощью жестов, голоса и взгляда. С помощью систем дополненной реальности исследователи Института связи, обработки информации и эргономики Фраунгофера (FKIE) разработали концепции и решения по техническому обслуживанию Airbus A400M.

Современные самолеты оснащены бесчисленными механическими и электронными устройствами и компонентами. В таких самолетах, как Airbus A400M, двигатель состоит из более чем 10 000 отдельных частей. Поэтому обслуживание и ремонт самолета являются сложными задачами. На сегодняшний день печатные руководства по эксплуатации служат руководством для авиамехаников в их непростой работе. Однако эти систематически структурированные руководства громоздки и поэтому могут быть трудными в использовании, особенно когда необходимо обращаться к нескольким руководствам одновременно.

Проблемы с двумерным изображением сложных задач сборки

В тесных помещениях, таких как кабина пилотов, жонглирование документами приводит к нехватке места и неясности. Кроме того, двухмерное изображение сложных задач по сборке не всегда понятно и может ввести в заблуждение. В худшем случае это может привести к ошибкам при обслуживании. Виртуальные 3D-руководства, которые накладываются в поле зрения пользователя при использовании умных очков AR, могут решить эти проблемы и в долгосрочной перспективе заменить двухмерные инструкции по техническому обслуживанию. Исследователи, работающие над проектом «Ариэль» в отделе «Человеко-машинные системы» Fraunhofer FKIE, оценили, как дополненная реальность может помочь авиамеханикам в работах по техническому обслуживанию, используя два варианта использования — «Установка дисплея в кабине» и «Установка дисплея в кабине пилота». Обслуживание аккумулятора в мастерской» — для примера. Концепции прототипа Airbus A400M были протестированы с двумя типами AR-очков — Microsoft HoloLens 2 и Epson Moverio BT-300. Основное внимание уделялось разработке подходящих трехмерных визуализаций информации и методов взаимодействия, таких как жесты, взгляд и голосовое управление. В испытаниях были задействованы пять авиамехаников, в ходе которых учитывались вопросы удобства использования, пользовательского опыта и комфорта.

«Разработка концепции включала в себя множество аспектов, таких как учет знаний экспертов предметной области, анализ подходов испытуемых на рабочем месте, проверка их личного снаряжения и его совместимости с AR-умными очками, а также разработка уникального взаимодействия. Концепция для каждой пары очков, основанная на различных требованиях в категориях использования, организации и дизайне», — объясняет Мартин Мундт, ученый из отдела «Человеко-машинные системы», резюмируя ход действий. Концепции также были адаптированы к сильно контрастирующим областям применения: первой из них была кабина, в которой ограничено активное взаимодействие с жестами и где также наблюдается повышенный уровень шума, который влияет на возможное распознавание речи. Кроме того, была создана концепция рабочей среды. Благодаря контролируемому освещению он хорошо подходил для автоматического обнаружения объектов. «Мы расширили существующие регламенты, реализовали их в 3D и дополнили анимацией, визуализирующей те или иные шаги непосредственно на виртуально отображаемом компоненте. Это может быть, например, измерение сопротивления аккумулятора или специальные обозначения на модели кабины», — говорит исследователь.

Команда использовала методы мультимодального ввода, которые позволяли пользователю взаимодействовать независимо от ограничений, налагаемых рассматриваемой задачей или определенными переменными окружающей среды. Для этой цели были разработаны различные элементы взаимодействия, которыми можно было управлять посредством управления взглядом и жестами. Были рассмотрены различные подходы для предотвращения нежелательного ввода при использовании управления взглядом. В конечном итоге было принято решение реализовать ввод путем краткого рассмотрения элемента взаимодействия. Индикатор (похожий на индикатор выполнения) заполняется, показывая, как долго пользователю еще нужно смотреть на элемент, чтобы активировать его. Альтернативно, пользователь может активировать элемент взаимодействия, нажав на него указательным пальцем.