Realidade mista: O avanço mais significativo na metrologia 3D em larga escala desde o laser tracker

Análise dimensional 3D e controle de qualidade

Realidade mista: O avanço mais significativo na metrologia 3D em larga escala desde o laser tracker

 

Análise dimensional 3D e controle de qualidade

Realidade mista: O avanço mais significativo na metrologia 3D em larga escala desde o laser tracker

 

Devido à alta precisão dos laser trackers em grandes faixas de medição, eles conquistaram sua reputação por avanços revolucionários em processos de metrologia 3D em larga escala para a indústria aeroespacial, transporte terrestre, energia e fabricação naval, entre outros. Os métodos para otimizar o uso eficiente dos laser trackers incluem ter dois operadores trabalhando juntos, exibir a geometria das peças medidas com projetores externos e usar um telefone celular como controle remoto.

Estas técnicas já chegaram a seus limites.

Felizmente, a tecnologia para superar esses limites já existe. Graças à sua exibição holográfica, sistemas de rastreamento, câmeras, scanner 3D e software poderoso, os óculos inteligentes Microsoft HoloLens 2 aumentam o desempenho da medição em larga escala em uma ordem de grandeza quando combinados com o aplicativo PolyWorks|AR™ da InnovMetric. Com a realidade mista, a metrologia em larga escala nunca mais será a mesma:

  • Os operadores sempre medem as entidades geométricas corretas à medida que os gráficos de orientação são sobrepostos à peça medida
  • Telas grandes e projetores externos são desnecessários
  • Os operadores podem trabalhar com as mãos livres
  • Basta um gesto para mudar as tarefas de inspeção

Pequeno versus grande

 

Para objetos com menos de dois metros, a medição 3D é simples. Os operadores conhecem, o tempo todo, sua posição em relação ao que estão medindo. Eles podem geralmente reconhecer e relacionar o que veem em uma tela de computador com a localização da peça que está sendo medida. Eles sabem como chegar à próxima entidade geométrica para medição seguindo a sequência predefinida e podem retornar rapidamente ao computador se necessitarem de um mouse ou teclado para interagir com o software de medição 3D.

À medida que o tamanho das peças medidas ultrapassa os 5 metros, os problemas de desempenho também aumentam. Os operadores podem ter dificuldade em entender sua posição no espaço e em distinguir um alvo de medição entre uma variedade de outras entidades geométricas. Estabelecer a correspondência entre uma exibição no computador e uma localização física fica cada vez mais difícil. Os operadores podem precisar cobrir vários metros para alcançar a próxima entidade geométrica a ser medida. O retorno ao computador que opera o software de medição 3D aumenta o tempo da tarefa.

Com laser trackers em cena, os clientes começaram a adaptar suas técnicas de medição em larga escala rapidamente. Essas tarefas geralmente exigiam dois operadores: um realizando medições fisicamente e outro no computador operando o software de medição para iniciar as funcionalidades e responder a perguntas. Outras adaptações incluíram o redirecionamento da tela do computador para um monitor maior, uma tela de projeção ou uma parede em branco, proporcionando melhores imagens para os operadores.

Embora essas soluções iniciais tenham melhorado o fluxo de trabalho, elas não eram perfeitas. Precisar de dois operadores duplica o custo humano das tarefas de medição e manter o contato visual necessário com uma tela fixa enquanto se movimenta dentro de um grande conjunto é muito difícil.

Evolução das melhorias

Felizmente, dois tipos de tecnologia permitiram aos operadores ter grandes ganhos de desempenho em tarefas de medição 3D em larga escala.

A primeira foi a tecnologia de projeção: projetores laser que projetam contornos 3D usando um raio laser e projetores baseados em áreas que projetam imagens. Ambos os dispositivos podem projetar a geometria de orientação e os resultados das medições na superfície das peças medidas, facilitando a execução das sequências de medição e a análise dos resultados das medições.

Entretanto, o uso de projetores pode ser difícil e restritivo. É difícil posicionar o projetor corretamente no sistema de coordenadas da peça medida. Um projetor só pode alcançar superfícies visíveis de seu ponto de vista, o que pode exigir a movimentação do projetor para vários locais ou a compra de vários projetores para lidar com grandes conjuntos de maneira eficiente. Novas tarefas exigem novas configurações.

A segunda tecnologia que melhorou as tarefas de medição em larga escala foi o telefone celular, que pode ser rapidamente transformado em controle remoto por meio de aplicativos especializados. Além de visualizar a geometria de orientação e os resultados da medição na tela do celular, os operadores também podem combinar facilmente uma entidade geométrica na tela com um local na peça medida quando estão próximos ao dispositivo de medição 3D e usando um software de medição 3D que adapta automaticamente sua exibição à posição do dispositivo de medição 3D. Os usuários também podem interagir remotamente com o computador, permitindo medições em larga escala por um único operador em muitos casos.

Além disso, informações visuais em 3D em um telefone celular atuando como um controle remoto estão sempre disponíveis, pois não há áreas de sombra que podem ocorrer como nos projetores.

No entanto, os telefones celulares têm suas limitações. Muitos não possuem os sensores para medir sua orientação em um espaço 3D. As exibições na tela só correspondem à visão do operador da peça medida quando o telefone celular está perto do dispositivo de medição 3D. Os operadores também devem carregar o telefone celular enquanto medem. Se eles estivessem subindo uma escada, por exemplo, um operador precisaria de ambas as mãos para permanecer seguro.

A realidade mista vai além

A tecnologia emergente de realidade mista está transformando a metrologia em larga escala, oferecendo os mesmos benefícios dos projetores e controles remotos, sem as suas limitações, ao mesmo tempo em que disponibiliza vários recursos poderosos adicionais.

Em comparação ao uso de projetores ou telefones celulares, os óculos inteligentes HoloLens 2 da Microsoft apresentam inúmeras vantagens, inclusive:

 

Esses óculos inteligentes permitem o desenvolvimento de aplicativos de realidade mista interconectados com software de medição 3D para funções de projeção e controle remoto. As geometrias estáveis projetadas nas peças medidas orientam e revisam os resultados das medições, independentemente da posição do operador e sem áreas de sombra. Não há configuração fixa; os operadores podem mudar rapidamente de uma peça para outra, usando gestos instintivos para interagir com a interface do usuário. A medição é mais segura, pois os operadores trabalham com as mãos livres.

Os sensores de dispositivos de realidade mista também desbloqueiam grandes inovações não disponíveis em projetores ou controles remotos. Como a posição e o ponto de vista do operador são sempre conhecidos, é fácil redirecionar um feixe perdido do laser tracker para o operador. Assim como mudar a localização do operador quando é necessário um grande deslocamento. É fácil controlar um cursor e criar um ponto 3D em um local específico com a cabeça e os olhos, assim como é fácil fazer uma anotação em um mapa de cores, relatar um defeito ou definir um ponto de referência para um alinhamento.

Os operadores também podem usar as mãos para manipular a geometria 3D dentro do sistema de coordenadas da peça. Eles podem alinhar hologramas 3D para localizar o dispositivo de realidade mista em relação à peça e capturar automaticamente imagens de realidade mista que combinam realidade e hologramas para garantir a rastreabilidade das operações de medição manual.

Melhoria das tarefas de metrologia em larga escala em uma ordem de grandeza

A tecnologia de exibição de realidade mista oferece ferramentas visuais inovadoras, como instruções, sobreposições e hologramas para melhorar o desempenho do operador e os resultados da medição. Experimente obter diante de seus olhos orientação visual e feedback que garantem que a medição seja correta todas as vezes em que é feita. Veja a qualidade melhorar.