Anwendungen in der Flugzeugindustrie

Kurt Marschall

I - Trackingsystem für ein Flugzeugcockpit

II - Flugzeugherstellung

Der Flugsimulator am LFM• Forschungsflugsimulator

• 3 CRT Projektoren simulieren die Außensicht

Flugführungsinfodarstellung

• Tunnel, Predictor

Tracking

• Inside-Out Tracking • Kamera am HMD befestigt

• Infrarot Marker am Cockpit

Anforderungen

• Geringes Gewicht

• Keine Beeinträchtigung der Sichtfreiheit (optical see-through)

• Marker dürfen nichts verdecken

• Genauigkeit (Rotationswinkel unter 1 Grad)

• Fließende Darstellung des Tunnels

Hardware / Anbringung

• Webcam mit Infrarotsensor am HMD

• Tageslichtsperrfilter vor der Linse

• PC mit 2400 MHz

• HMD (Optical See-Through)

• Infrarot-Dioden ans Cockpit

Foto bei Tag

Foto bei Nacht

Foto mit Sperrfilter

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

Identifikation der Marker

• Master (4 speziell angebrachte Dioden) dienen der Homographie Berechnung mit DLT

• Homographie Matrix H ermöglicht die Identifikation der anderen Marker

Master

Bewegungsvorhersage (Trend)

Ergebnisse• Rückprojektion der berechneten Positions-

und Orientierungskoordinaten

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

AR Unterstützung

• Diagramm und alle Information soll über HMD zugänglich sein

• HMD mit optical see-through

• User trägt Computer für Berechnungen bei sich

Tracking I von II

• Videometrisches Tracking

• Kamera am HMD befestigt

• Brett mit kreisförmigen Markern– Sehr genaues Tracking (bis zu 0.1 mm)– Einfache Kalibration

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

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

Software

• Aufwendige Datenübersetzung

• Bestmögliche Prozessablauffolge

• Benutzerschnittstelle mit Welten

• Kompass zur Orientierung

• Zukünftig: Spracherkennungssoftware

Experiment

• Arbeiter arbeiten am Kabelbündel und verwenden abwechselnd AR Technologie und die traditionelle Arbeitsweise.

• Erfolg: Bündel - erstellt mit AR Technologie – entsprachen dem Standard.

Probleme

• Erwartete Zeitersparnis wurde nicht erreicht.

• Körperliche Beschwerden der Arbeiter

• Psychologische Unannehmlichkeiten:Assimilierung der Arbeiter von Robotern

Danke für Eure Aufmerksamkeit

Abschließende Diskussion