工业环境中的动作捕捉与运动追踪应用

工业环境中的动作捕捉与运动追踪应用

关键词：运动追踪，动作捕捉，交互式培训，UWB定位

运动跟踪是沉浸式可视化体验的重要组成部分。跟踪用户的头部，甚至整个身体，都可以将其放置在3D图形内部，这意味着由于运动过程中正确的视差和视角变化，他们可以体验真实的空间意识。换句话说，它更像是从窗户向外观看到真实物体上，而不是看着墙上的图片……

在非接触式跟踪器（即不与机械数字转换器一起使用的跟踪器）中，光学跟踪器可提供最高的精度。光学跟踪不会像电磁技术那样遭受铁磁性金属引起的测量失真，也不会受到惯性传感器等漂移问题的影响。每个单帧都以“光学”精度提供数据。

坐标测量是当今工业应用中的标准任务。工业用坐标测量机必须满足几个要求，包括坚固性，准确性，可用性和灵活性。

通过运动追踪/动作捕捉技术，使目标对象具有实时可交互与可视性，并具有检查和批准所有生产步骤的能力，例如：

工人或机器人的位置是否正确？

要处理的对象在哪里？

使用正确的工具吗？

在这个位置上应该做什么？

该螺丝的扭矩正确吗？

是否对所有螺钉进行了单独调整？

错误在哪里？等等…

1、工具追踪

工具跟踪将手动处理的灵活性与质量保证所需的准确性结合在一起。ART将来自几个有关工业和医疗应用工具跟踪的项目的经验带到了所有跟踪解决方案中。

质量保证

利用跟踪系统的3D信息（位置和旋转），Tool Tracking可以检查和记录每个工作位置是否经过正确的调整并以正确的顺序进行，实际上可能很难获得这种质量通过跟踪系统以外的任何方式进行保证。

工具配置-系统可以通过根据当前工作条件自动配置工具（例如，螺丝起子的扭矩）来提供帮助。

对工人的指导-通过使用安装在工具上的显示器或工作空间旁边的监视器，工人可以从一个工作位置转到下一个工作位置，该监视器可以在图片上向工人显示下一个位置。可以锁定工具，直到工人处于正确的位置。

文档–根据每个客户的应用，可以记录每个位置（例如螺钉）的时间，角度和扭矩。

训练

物理原型或产品可能非常昂贵且可用性有限。在这种情况下，也可以在VR中执行训练任务。在这些应用中，用户握住被跟踪的物理道具，并执行应训练的动作。使用跟踪设备可以使应用程序验证运动并提供性能反馈。VR中训练的一项任务是移动密封枪。

2、机器人跟踪与教学

尽管如今使用工业机器人很普遍，但机器人技术的研究仍在继续。这适用于提高标准工业机器人的可用性以及开发新设计。

在机器人研发中，ART系统用于精确定位自主机器人和肢体位置。我们提供从小型实验室到大型室外跟踪区域的跟踪量。

在工业机器人应用中，ART及其合作伙伴可以帮助克服繁琐的经典教学过程（如导入或离线编程），并通过更简单的过程（例如，使用定点设备）替代它们。

3、眼动追踪

眼动跟踪与光学头跟踪相结合，可提供准确的视线，而用户则可以在跟踪区域内自由移动。多个接口可将我们的摄像机与眼睛跟踪系统配合使用。请参考各自的网站以获取更多信息。

ASLEYE-TRAC6系列的接口

在EST和Immersion的支持下，我们开发了ASL的EYE-TRAC6系列接口（已通过版本6.45.4.0和6.67.4.0测试）。该界面提供了从我们的格式到ASL数据格式的转换。

SMI眼动仪的接口：

SMI眼动追踪眼镜在CAVE环境和其他虚拟世界中推动了移动眼动追踪应用程序的发展。借助ART的目标，Volfoni的ActiveEyeTM技术和VRPN接口，SMI的眼镜式眼动仪将移动眼动跟踪与逼真的3D用户体验相结合，并提供全头和运动跟踪支持。对于SMI眼动跟踪眼镜和其他SMI移动眼动跟踪解决方案，SMI软件开发套件可访问实时眼动跟踪数据，并允许与自定义应用程序集成。