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Sep 28, 2023

拡張現実を使用した航空機の整備とメンテナンス

最新の航空機のメンテナンスは複雑なプロセスです。 3D 情報視覚化を備えた AR スマート グラスの使用により、航空機整備士の修理やメンテナンス作業が容易になるはずです。 バーチャル

最新の航空機のメンテナンスは複雑なプロセスです。 3D 情報視覚化を備えた AR スマート グラスの使用により、航空機整備士の修理やメンテナンス作業が容易になるはずです。 指示、表示、技術ツールなどの仮想要素は、ジェスチャー、音声、視線制御によって操作できます。 フラウンホーファー通信・情報処理・人間工学研究所 (FKIE) の研究者たちは、拡張現実システムの助けを借りて、エアバス A400M を保守するためのコンセプトとソリューションを開発しました。

現代の航空機には、無数の機械的および電子的な装置やコンポーネントが取り付けられています。 エアバス A400M などの航空機では、エンジン自体が 10,000 個を超える個別の部品で構成されています。 したがって、航空機の整備とメンテナンスは困難な作業です。 これまで、印刷された操作マニュアルは、航空機整備士の困難な作業をガイドしてきました。 ただし、これらの体系的に構成されたマニュアルは扱いにくいため、特に複数のマニュアルを同時に参照する必要がある場合には、使いにくい場合があります。

複雑な組み立てタスクの 2 次元描写に関する問題

コックピットのような狭い場所では、書類をジャグリングするとスペースの問題が発生し、鮮明さが失われます。 さらに、複雑な組み立て作業の 2 次元描写は必ずしも一目瞭然ではなく、誤解を招く可能性があります。 最悪の場合、メンテナンスエラーにつながる可能性があります。 AR スマート グラスを使用するときに着用者の視野に重ねて表示される仮想 3D ガイドは、これらの問題を解決し、長期的には 2 次元のメンテナンス指示に取って代わる可能性があります。 フラウンホーファー FKIE の「ヒューマン・マシン・システム」部門で「アリエル」プロジェクトに取り組んでいる研究者らは、「コックピットへのディスプレイ ユニットの設置」と「コックピットへのディスプレイ ユニットの設置」という 2 つの使用例を使用して、拡張現実が航空機整備士のメンテナンス作業をどのように支援できるかを評価しました。ワークショップでのバッテリーのメンテナンス」 — 例として。 エアバス A400M のプロトタイプ コンセプトは、Microsoft HoloLens 2 と Epson Moverio BT-300 の 2 種類の AR グラスでテストされました。 焦点は、適切な 3D 情報視覚化と、ジェスチャー、視線、音声制御などのインタラクション技術の設計にありました。 テストには5人の航空機整備士が参加し、使いやすさ、ユーザーエクスペリエンス、快適性の問題が考慮されました。

「コンセプト開発には、ドメイン専門家の知識を考慮すること、職場でテスト担当者がとるアプローチを分析すること、個人のギアと AR スマート グラスとの互換性を確認すること、独自のインタラクションを開発することなど、多くの側面が含まれていました」 「使用、構成、デザインのカテゴリーにおけるさまざまな要件に基づいて、各メガネのコンセプトを決定します」と、「ヒューマン・マシン・システム」部門の科学者マーティン・ムント氏は行動​​方針を要約して説明します。 これらのコンセプトは、非常に対照的な応用分野にも適応されました。最初の分野はコックピットでした。そこでは広範なジェスチャー インタラクションが制限されており、ノイズ レベルも増加しており、音声認識の可能性に影響を及ぼします。 さらに、ワークショップ環境のコンセプトも策定した。 照明が制御されているため、物体の自動検出に適していました。 「私たちは既存の規制を拡張し、3D で実装し、仮想表示されたコンポーネント上で特定のステップを直接視覚化するアニメーションでそれらを補完しました。 それは、たとえば、バッテリーの抵抗を測定したり、コックピットのモデル上の特別な表記を測定したりすることです」と研究者は言います。

チームは、ユーザーが問題のタスクや特定の環境変数によって課される制約に関係なく対話できるようにするマルチモーダル入力技術に依存しました。 この目的のために、視線やジェスチャー制御によって操作できるさまざまなインタラクション要素が設計されました。 視線制御を使用する際に不要な入力を回避するために、さまざまなアプローチが検討されました。 最終的には、インタラクション要素を少し眺めることによって入力を実現するという決定が下されました。 インジケーター (プログレス バーに似たもの) がいっぱいになり、ユーザーが要素をトリガーするまでにその要素を見なければならない時間を示します。 あるいは、ユーザーは人差し指でインタラクション要素を押してインタラクション要素をアクティブにすることもできます。