anwendungen in der flugzeugindustrie kurt marschall
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Anwendungen in der Flugzeugindustrie
Kurt Marschall
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I - Trackingsystem für ein Flugzeugcockpit
II - Flugzeugherstellung
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Der Flugsimulator am LFM• Forschungsflugsimulator
• 3 CRT Projektoren simulieren die Außensicht
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Flugführungsinfodarstellung
• Tunnel, Predictor
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Tracking
• Inside-Out Tracking • Kamera am HMD befestigt
• Infrarot Marker am Cockpit
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Anforderungen
• Geringes Gewicht
• Keine Beeinträchtigung der Sichtfreiheit (optical see-through)
• Marker dürfen nichts verdecken
• Genauigkeit (Rotationswinkel unter 1 Grad)
• Fließende Darstellung des Tunnels
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Hardware / Anbringung
• Webcam mit Infrarotsensor am HMD
• Tageslichtsperrfilter vor der Linse
• PC mit 2400 MHz
• HMD (Optical See-Through)
• Infrarot-Dioden ans Cockpit
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Foto bei Tag
Foto bei Nacht
Foto mit Sperrfilter
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Vorgehensweise des Systems
• Kamera erfasst Cockpit (ohne Tageslicht)
• Bild wird digitalisiert
• Marker werden identifiziert
• Tsai Algorithmus berechnet Position und Orientierung der Kamera
• Bezug von Flugzeugposition
• Darstellung des Tunnels
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Identifikation der Marker
• Master (4 speziell angebrachte Dioden) dienen der Homographie Berechnung mit DLT
• Homographie Matrix H ermöglicht die Identifikation der anderen Marker
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Master
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Bewegungsvorhersage (Trend)
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Ergebnisse• Rückprojektion der berechneten Positions-
und Orientierungskoordinaten
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Anwendung bei der Flugzeugherstellung
• Herstellung von Kabelbündel für Flugzeuge
• Kabelbündel: Brett mit Kabelhalterungen die auf dem Kabel angebracht sind
• Erleichtern Installation der elektrischen Leitungen eines Flugzeugs
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AR Unterstützung
• Diagramm und alle Information soll über HMD zugänglich sein
• HMD mit optical see-through
• User trägt Computer für Berechnungen bei sich
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Tracking I von II
• Videometrisches Tracking
• Kamera am HMD befestigt
• Brett mit kreisförmigen Markern– Sehr genaues Tracking (bis zu 0.1 mm)– Einfache Kalibration
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Tracking II von II
• Hybrides Tracking mit akustischen und inertialen Trackern
• LEDs am HMD senden Infrarot Impulse• Ortungsgeräte am Brett empfangen die
Signale und senden Ultraschallimpulse aus.• Mittels Mikrophone am HMD wird Flugzeit
berechnet
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Videometrisch vs. Hybrides Tracking
• Videometrisch
• Bretter mit speziell angeordneten Markern
• Marker müssen frei ersichtlich sein
• Hybrid
• Ortungsgeräte beliebig im Raum anbringbar
• Marker können einfach ersichtlich Positioniert werden
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Software
• Aufwendige Datenübersetzung
• Bestmögliche Prozessablauffolge
• Benutzerschnittstelle mit Welten
• Kompass zur Orientierung
• Zukünftig: Spracherkennungssoftware
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Experiment
• Arbeiter arbeiten am Kabelbündel und verwenden abwechselnd AR Technologie und die traditionelle Arbeitsweise.
• Erfolg: Bündel - erstellt mit AR Technologie – entsprachen dem Standard.
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Probleme
• Erwartete Zeitersparnis wurde nicht erreicht.
• Körperliche Beschwerden der Arbeiter
• Psychologische Unannehmlichkeiten:Assimilierung der Arbeiter von Robotern
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Danke für Eure Aufmerksamkeit
Abschließende Diskussion