Laitteiden kolmas aalto
Maailmaan ilmestyvät XR-teknologiat ja lasit ovat persoonallisuuden kolmas aalto
Maailmamme siinä on täysin rikastettu hologrammeilla,jonka kautta visualisoimme tapahtumia ja tietoa. Näitä ominaisuuksia voidaan käyttää suunnittelutarkoituksiin, esimerkiksi kun haluat tarkastella 3D-mallia spatiaalisessa maailmassa. Tämän järjestelmän kautta voit kommunikoida ihmisten kanssa, nähdä heidän hologramminsa, kuulla heitä, välittää tunteita ja tunteita heille.
Virtuaali- tai sekatodellisuuden avulla voitluoda uusia objekteja, suunnitella niitä, luoda asetteluja avaruudessa 2D-piirustuksen perusteella. Kaikki tämä voidaan tehdä Microsoft HoloLens -laseilla tai vastaavilla laitteilla.
Erot AR:n, MR:n ja VR:n välillä
XR on lyhenne sanoista laajennettu todellisuus. Se on jaettu kolmeen luokkaan: virtuaalitodellisuus, sekoitettu todellisuus ja lisätty todellisuus.
Sekatodellisuudessa holografiset esineet jatodellinen maailma on vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, on sekoitus virtuaalisia ja todellisia esineitä. Virtuaalitodellisuudessa käyttäjä on vain virtuaalimaailmassa. Lisätyssä todellisuudessa näemme virtuaalisia esineitä, hologrammeja, mutta emme tunne niiden syvyyttä. Sekatodellisuudessa käyttäjä näkee ja tuntee syvyyden, jolloin hologrammi tuntuu todelliselta.
Lähin todellista maailmaa - lisättytodellisuus, kuten kerran suosittu Pokemon Go -sovellus. Jos puhumme virtuaalitodellisuudesta, niin tänä vuonna julkaistiin peli Half-Life: Alyx, jolloin ihminen uppoutuu virtuaalimaailmaan ja on vuorovaikutuksessa siellä olevien hahmojen kanssa. Sekatodellisuudessa ei ole vielä suosittuja pelejä – jos haluat uppoutua sekatodellisuuteen, tarvitset erityisen laitteen, esimerkiksi Microsoft HoloLensin.
Microsoft Hololens
Tämä on koko kannettava tietokone:siinä on klassisia moduuleja - akku, prosessorit ja erikoismoduulit, kuten optiikka, anturit ympäröivän tilan rakentamiseen, eleiden ja käyttäjien käyttäytymisen analysointiin.
Tämä prosessi vaatii erikoisoptiikkaa, meEmme voi vain laittaa kahta identtistä näyttöä kumpaankin silmään. Loppujen lopuksi, jos käyttäjälle annetaan sama kuva, näyttää siltä, että esine on äärettömässä stereonäön vuoksi. Microsoft HoloLensin pitäisi ottaa tämä huomioon ja säätää kuva nimenomaan silmälasien asennon mukaan, ja HoloLensissäkin on nyt erityisiä antureita, jotka tunnistavat pupillin asennon ja säätävät hologrammeja sen mukaan, mistä katsomme.
Laseissa olevia kameroita tarvitaan arvioimista vartenympäröivään maailmaan, jotta hologrammi voidaan sijoittaa syvälle, todellisen kohteen taakse. Tätä varten käytetään erityisiä antureita - nämä ovat syvyyskameroita, jotka analysoivat ympärillämme olevaa tilaa ja analysoivat sen syvyyttä.
Avaruusanalyysi
Siellä on myös oma kameraanalysoi käyttäjän eleitä - modernit Microsoft HoloLens -lasit tunnistavat kädet. Tämä tarkoittaa, että voit olla vuorovaikutuksessa hologrammien kanssa - ottaa niitä, siirtää niitä.
Avaruusanalyysi
Kameroiden päätehtävä on tilan analysointinoin. Käyttäjän tulee ymmärtää missä seinä, pöytä, esineet huoneessa ovat. He arvioivat niitä rakentamalla tilaverkon. Tämä on geometria, jonka ympärille voit laittaa hologrammin seinän taakse. Voimme piilottaa virtuaalisen esineen todellisen seinän taakse, ja tämä saa aikaan syvyyden tunteen ja hologrammien todellisen läsnäolon.
Lasit tunnistavat eleet, mutta mihin se on tarkoitettu?Käyttääkseen hologrammeja - käyttäjien on voitava napsauttaa niitä, kiertää, liikkua, käyttäjillä on oltava virtuaalinen näppäimistö, joka syöttää tekstiä. Vaikka nyt se on erittäin hankalaa - käy ilmi, että painetaan vain yhtä näppäintä sekunnissa.
Siksi käyttäjien on opittava uudelleenolla vuorovaikutuksessa maailman ja käyttöliittymän kanssa. Kenelläkään ei ole aiemmin ollut tällaista laitetta, joten kehittäjien on pidettävä mielessä, että niiden on oltava intuitiivisia, samanlaisia kuin todellisessa vuorovaikutuksessa. Kaiken pitäisi tapahtua täsmälleen samalla tavalla kuin tavallisesti – käyttäjän tulee pystyä nostamaan muki samalla tavalla kuin tavallisessa elämässä. Ja tämä on jopa tilaa mielikuvitukselle uuden käyttäytymismekaniikan luomiseksi.
Missä voit soveltaa sekoitettua todellisuutta oikeassa elämässä
Nykyaikaisten lasien painopiste on teollisuus.Miksei tavallinen käyttäjä? Koska tällaiset laitteet ovat kalliita - noin 3,5 tuhatta dollaria. Vain tuotanto kriittisissä tilanteissa voi oikeuttaa tällaisen laitteen kustannukset.
Ensimmäinen ratkaisu, jonka kautta voidaan toteuttaalasit on virtuaaliassistentti, jonka ideana on, että tuotannossa joissain toiminnoissa on 100-150 kokoonpanovaiheen ohjeet ja tekninen dokumentaatio, jotka sinun tulee ymmärtää syvällisesti. Ja tällaisten lasien ideana on digitoida tämä ohje ja näyttää kaikki nämä vaiheet hologrammien muodossa.
Olemme kehittäneet prototyypin tällaisesta ratkaisustakaasunäyttely Pietarissa, jossa hakemuksessa toteutettiin ohje nestemäisen maakaasun tankkerille. Hologrammien, tekstin ja äänen muodossa oleva työntekijä kuulee ja näkee, mitä hänen on tehtävä. Lisäksi se on myös hyvä alusta oppimiseen paitsi teknisen prosessin aikana, ja tällainen ratkaisu voidaan tehdä Microsoft HoloLens -laseilla.
Toinen vaihtoehto on kauko-avustaja, kunyhdistämme silmälaseja käyttävän työntekijän ja etäasiantuntijan. Asiantuntija 2D-rajapinnan kautta näkee, mitä työntekijä havaitsee kameran kautta ja voi kertoa hänelle jotain äänen ja videon avulla, piirtää hänelle vihjeitä avaruuteen. Se on kiinnitetty todelliseen tilaan, ja jos asiantuntija kiersi esimerkiksi nosturin ja sanoi, että se on käännettävä, työntekijä voi hajaantua, mutta vihje ei katoa mihinkään.
Tämä sisältää myös pelimoottorit - Unity Engine ja Unreal Engine, joita käytetään pelien tai lisätyn virtuaalitodellisuuden sovellusten kehittämiseen.
Vuorovaikutus robotin kanssa
Robotti on laite, jota ohjataanuseita vapausasteita. Siinä voi esimerkiksi olla kaksi moottoria, joita voidaan liikuttaa ja koordinoida ohjelmien avulla. Tällaisia laitteita on Innopoliksen yliopiston laboratoriossa monia - drone, joka ei hajoa putoaessaan, ihmisen kaltainen humanoidi ja kävelyrobotti. On olemassa teknisiä manipulaattoreita, joita voidaan käyttää tuotannossa. Jokainen näistä laitteista on vuorovaikutuksessa.
Mikä on robotti?
Miten voin tehdä sen?Ensimmäinen esimerkki on virtuaalitodellisuus, VR-simulaattori teollisille manipuloijille. Sen avulla voit oppia työskentelemään robotin kanssa, ymmärtämään laitteen toimintaa, voit ohjelmoida sen suorittamaan jonkin toiminnon ja testata sitä simulaatiossa.
Seuraava ratkaisu VR-teknologioiden jaRobotiikka on fyysinen prosessisimulaattori. Esimerkiksi viihdyttävä lentosimulaattori avaruusaluksessa, jossa robotit simuloivat lentoa ja VR-lasit tarjoavat ratkaisun ja kuvan, joka vastaa tiettyä lennon vaihetta. Joten prosessista tulee mukaansatempaava ja realistisempi.
Virtuaalitodellisuutta käytetäänteleoperaatiot - kun on vaarallinen tuotanto, vaarallinen ympäristö, jossa ihmisen on vaikea olla. Laitteet voivat toimia siellä, ne vähentävät ihmisille aiheutuvaa vaaraa. Mutta niitä on ohjattava, robotti voi suorittaa vain rutiinitoimintoja, ja jos puhumme katastrofeista tai vaarallisesta ympäristöstä, niin tässä tapauksessa tarvitsemme ihmisen älyä. Siksi tarvitaan kauko-ohjausliitäntöjä - VR on yksi vaihtoehdoista tähän.
Robotit voivat auttaa vaarallisissa toimissa
Lisätyn ja sekatodellisuuden soveltamineneniten edustettuna robottiohjelmoinnissa. Käyttäjä näkee laitteen läpi robotin tilan, mitä se aikoo tehdä. Lisätty ja sekoitettu todellisuus keskittyy tällaisiin ratkaisuihin. Kun robotti on asennettu ja se on konfiguroitava johonkin tehtävään, käytetään tähän erityistä kaukosäädintä, jossa laite voidaan siirtää tiettyyn asentoon, tallentaa muistiin ja siirtää eteenpäin.
Mutta kun ohjelma on luotu kokonaan, se on vaikeaakuvittele, jos jotain odottamatonta tapahtuu. Tätä varten luodaan erityisiä rajapintoja. Tämä on välttämätöntä sekä turvallisuuden että tehokkaamman vuorovaikutuksen vuoksi.
XR ja sekoitettu todellisuus auttavat tässä.Siellä voit konfiguroida virtuaalitilan, säätää sitä tiettyä kokeilua varten tai vaihtaa robottia. Insinööreillä on rajattomasti konfigurointivaihtoehtoja, mikä vähentää tietoturvariskejä.
Erityisesti ratkaisumme käyttää useitavirtuaalisia esineitä. Siinä on valikko vuorovaikutukseen järjestelmän kanssa, kohdepiste, joka kuvaa sijaintia, johon haluamme robotin tulevan. Seuraavaksi pitäisi olla virtuaaliset mallit robotista ja sen laitteista – tarttujasta tai työkalusta.
Kun pisteemme on asetettu, voimme juostaliikesimulaatio tarkistaaksesi, kuinka lentorata suoritetaan. Ilman sitä robotti tai laite voi vaurioitua, ja kun näemme virtuaalisen simulaation, se on turvallista ja visuaalista ihmiselle.
Ja kun ymmärrämme varmasti, että ohjelma on oikea ja olemme siitä varmoja, voimme aloittaa oikean robotin työn ja suorittaa tarvitsemamme ohjelman.
Kuinka kommunikoida robotin kanssa
Alta näet kuinka vuorovaikutus tapahtuusovelluksemme kautta. Nämä kuvat on otettu laboratoriossa ja koehuoneessa. Olemme vuorovaikutuksessa kahdentyyppisten robottien kanssa: Platoon-mobiililaitteen ja Kuka IIWA teollisuusrobotin kanssa.
Käyttäjät käyttävät Microsoft Hololens -laseja,ensin analysoidaan tilaa ja sitten eleiden avulla käyttäjä alkaa olla vuorovaikutuksessa robottien kanssa, määrittää niiden sijainnin, asettaa koordinaatit ja ankkoja, jotta laitteet alkavat liikkua.
Robotit navigoivat avaruudessa koordinaattien avulla
Mobiilirobotille riittää pisteen laittaminenlattialla tämä on 2D-koordinaatti, ja manipulaattoria varten sinun on asetettava 3D-koordinaatti. Jokaisella manipulaattorilla on omat vaatimuksensa, ja ohjelman läpäisyn jälkeen laitteita voidaan simuloida. Ja samalla näet heti selvästi lentoradat, mitä robotti tekee - tätä ei voi tehdä tabletin tai tavallisen tekstieditorin käyttöliittymän kautta. Tällaisen järjestelmän tarkoitus on, että yhden käyttöliittymän kautta voit olla vuorovaikutuksessa erityyppisten robottien kanssa.
Juuri nämä monialustaiset tekniikat voivatolla kiinnostava ihmisille, jotka vielä etsivät sitä, mistä he ovat kiinnostuneita. XR:n ja robotiikan risteyskohdassa voidaan huomioida esimerkiksi tietokonenäön kaltaiset tekniikat - sekä laseissa että robotissa on erikoiskamerat tilan analysoimiseksi. On myös SLAM-algoritmeja kartan rakentamiseen, ohjaimia, seurantajärjestelmä laitteen paikannukseen.
Lue lisää
Vertaa, kuinka NASA ja Roscosmos kuvasivat kuunpimennyksen
"Viides voima" luo näkymättömiä "seiniä" universumissa. Pääasia uudesta fyysikkojen teoriasta
Apinarokkotartuntakartta julkaistu