Tự hào với độ chính xác cao trên phạm vi đo lớn, thiết bị theo dõi bằng laser đã nổi tiếng là tiến bộ quy trình mang tính cách mạng đối với đo lường 3D quy mô lớn cho ngành hàng không vũ trụ, vận tải mặt đất, năng lượng và sản xuất hải quân, cùng nhiều lĩnh vực khác. Tối ưu hóa thiết bị theo dõi bằng laser để nâng cao hiệu quả bao gồm làm việc với hai người vận hành, hiển thị hình học trên các chi tiết được đo bằng máy chiếu bên ngoài và sử dụng điện thoại di động làm điều khiển từ xa.

Những kỹ thuật này hiện đã đạt đến giới hạn của chúng

May mắn thay, công nghệ vượt qua những giới hạn này đã tồn tại. Với màn hình ba chiều, hệ thống theo dõi, máy ảnh, máy quét 3D và phần mềm mạnh mẽ, kính thông minh Microsoft HoloLens 2 cùng với  ứng dụng PolyWorks|AR™  của  InnovMetric  tăng cường hiệu suất đo lường quy mô lớn lên gấp nhiều lần. Với thực tế hỗn hợp, đo lường quy mô lớn sẽ không bao giờ giống nhau:

➤ Người vận hành luôn đo lường các tính năng phù hợp — đồ họa hướng dẫn được chồng lên trên chi tiết được đo

➤ Màn hình lớn và máy chiếu bên ngoài — không cần thiết

➤ Người vận hành có thể làm việc rảnh tay

➤ Thay đổi nhiệm vụ kiểm tra chỉ bằng một cử chỉ

Nhỏ so với lớn

Đối với các vật thể nhỏ hơn hai mét, phép đo 3D khá đơn giản. Người vận hành luôn biết rõ vị trí của mình đối với những gì họ đo lường. Nói chung, họ có thể nhận ra và liên hệ những gì họ nhìn thấy trên màn hình máy tính với vị trí trên vật được đo. Và họ biết cách tiếp cận tính năng đo tiếp theo theo trình tự được xác định trước, nhanh chóng quay lại máy tính nếu họ cần chuột hoặc bàn phím để tương tác với phần mềm đo 3D.

Tuy nhiên, hãy tăng kích thước của vật được đo lên hơn 5 mét và các vấn đề về hiệu suất đo cũng tăng lên. Người vận hành có thể gặp khó khăn trong việc hiểu vị trí của họ trong không gian và phân biệt mục tiêu đo lường giữa vô số đối tượng địa lý khác. Việc thiết lập sự tương ứng giữa màn hình máy tính và vị trí thực tế ngày càng trở nên khó khăn. Người vận hành có thể cần phải đi qua vài mét để đạt được tính năng đo tiếp theo. Và việc quay lại máy tính vận hành phần mềm đo 3D sẽ tăng thời gian thực hiện tác vụ.

Với thiết bị theo dõi bằng laser hiện có, khách hàng nhanh chóng bắt đầu điều chỉnh kỹ thuật đo lường quy mô lớn của mình. Những nhiệm vụ như vậy thường yêu cầu hai người vận hành: một người thực hiện các phép đo vật lý, người kia vận hành phần mềm đo lường trên máy tính để gọi các chức năng và giải quyết các câu hỏi. Các điều chỉnh khác bao gồm chuyển hướng màn hình máy tính sang màn hình lớn, màn hình chiếu hoặc tường trống, mang lại hình ảnh cải thiện cho người vận hành.

Mặc dù tốt hơn nhưng những giải pháp ban đầu này vẫn chưa hoàn hảo. Việc cần hai người vận hành sẽ làm tăng gấp đôi chi phí nhân lực cho các nhiệm vụ đo lường và việc duy trì giao tiếp bằng mắt cần thiết với màn hình cố định trong khi di chuyển trong một cụm lắp ráp lớn là rất khó khăn.

Cải tiến phát triển

May mắn thay, hai công nghệ đã cho phép người vận hành đạt được hiệu suất đáng kể trong các nhiệm vụ đo 3D quy mô lớn.

Đầu tiên là công nghệ trình chiếu: máy chiếu laser chiếu đường viền 3D bằng chùm tia laser và máy chiếu theo khu vực chiếu hình ảnh. Cả hai loại đều có thể chiếu hình học hướng dẫn và kết quả đo lên bề mặt của các chi tiết được đo, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện trình tự đo và phân tích kết quả đo.

Tuy nhiên, việc sử dụng máy chiếu có thể gặp khó khăn và hạn chế. Việc định vị máy chiếu chính xác vào hệ tọa độ của chi tiết được đo đặt ra nhiều khó khăn. Và máy chiếu chỉ có thể tiếp cận các bề mặt có thể nhìn thấy từ góc nhìn của nó, điều này có thể yêu cầu di chuyển máy chiếu đến nhiều vị trí hoặc mua nhiều máy chiếu để xử lý hiệu quả các cụm lắp ráp lớn. Nhiệm vụ mới sau đó yêu cầu thiết lập mới.

Công nghệ thứ hai giúp cải thiện các nhiệm vụ đo lường quy mô lớn là điện thoại di động, nhanh chóng biến nó thành điều khiển từ xa thông qua các ứng dụng chuyên dụng. Người vận hành không chỉ có thể trực quan hóa hình học hướng dẫn và kết quả đo trên màn hình điện thoại di động mà còn có thể dễ dàng khớp một tính năng trên màn hình với một vị trí trên chi tiết được đo khi đặt gần thiết bị đo 3D và sử dụng phần mềm đo 3D tự động. điều chỉnh màn hình của nó với vị trí thiết bị đo 3D.

Người dùng cũng có thể tương tác với máy tính từ xa, cho phép đo lường quy mô lớn bởi một người vận hành trong nhiều trường hợp.

Hơn nữa, thông tin hình ảnh 3D trên điều khiển từ xa của điện thoại di động luôn có sẵn vì không có vùng bóng nào có thể xảy ra với máy chiếu.

Tuy nhiên, điện thoại di động cũng có những hạn chế. Nhiều chiếc thiếu cảm biến để đo hướng của chúng trong không gian 3D. Màn hình hiển thị chỉ tương ứng với chế độ xem của người vận hành đối với phần được đo khi điện thoại ở gần thiết bị đo 3D. Người vận hành cũng phải mang theo điện thoại trong khi đo. Ví dụ, nếu leo ​​thang, người vận hành cần cả hai tay để giữ an toàn.

Thực tế hỗn hợp vượt xa

Công nghệ thực tế hỗn hợp mới nổi đang biến đổi ngành đo lường quy mô lớn bằng cách mang lại những lợi ích tương tự như máy chiếu và điều khiển từ xa mà không gặp bất kỳ hạn chế nào, đồng thời cung cấp một số chức năng mạnh mẽ bổ sung.

So với việc sử dụng máy chiếu hay điện thoại di động, kính thông minh HoloLens 2 của Microsoft có nhiều ưu điểm. Họ có thể:

➤ Theo dõi sự thay đổi vị trí và hướng (theo dõi 6 bậc tự do)

➤ Theo dõi chuyển động của mắt

➤ Cung cấp công nghệ chiếu ảnh ba chiều, chiếu thông tin đồ họa lên chi tiết được đo  khi thiết bị được định vị theo hệ tọa độ chi tiết

➤ Nhận dạng cử chỉ tay qua nhiều camera và phần mềm nhúng

➤ Quét môi trường xung quanh ở dạng 3D theo thời gian thực

➤ Tất cả đều được gắn trên đầu

Những nguyên tắc cơ bản về kính thông minh này cho phép phát triển các ứng dụng thực tế hỗn hợp được kết nối với phần mềm đo 3D cho các chức năng trình chiếu và điều khiển từ xa. Hình học ổn định được chiếu trên các chi tiết đo sẽ hướng dẫn và xem lại kết quả đo, bất kể vị trí của người vận hành và không có bất kỳ vùng bóng nào. Không có thiết lập cố định; Người vận hành có thể nhanh chóng chuyển từ phần này sang phần khác bằng cách sử dụng cử chỉ bản năng để tương tác với giao diện người dùng. Việc đo lường sẽ an toàn hơn vì người vận hành có thể làm việc rảnh tay.

Cảm biến của các thiết bị thực tế hỗn hợp cũng mở ra những cải tiến lớn không có trên máy chiếu hoặc điều khiển từ xa. Vì vị trí và quan điểm của người vận hành luôn được biết trước nên việc chuyển hướng chùm tia laser bị mất tới người vận hành rất dễ dàng. Việc thay đổi vị trí người vận hành cũng vậy khi cần chuyển vị lớn. Việc điều khiển con trỏ và tạo điểm 3D tại một vị trí cụ thể có thể được thực hiện dễ dàng bằng đầu và mắt, cũng như tạo chú thích trên bản đồ màu, báo cáo lỗi hoặc xác định điểm tham chiếu để căn chỉnh.

Người vận hành cũng có thể sử dụng tay để thao tác hình học 3D trong hệ tọa độ mảnh. Họ có thể căn chỉnh hình ba chiều 3D để định vị thiết bị thực tế hỗn hợp tương ứng với chi tiết và tự động chụp các hình ảnh thực tế hỗn hợp kết hợp thực tế và hình ảnh ba chiều để đảm bảo khả năng truy nguyên của các hoạt động đo thủ công.