Jak manipulatory haptyczne mogą wpłynąć na rozwój przemysłu?

Rozwiązania oparte na wirtualnej rzeczywistości dotychczas kojarzono z rozrywką i światem gier. Obecnie stają się one coraz bardziej pożądane w biznesie. Pomagają firmom wizualizować projekty i skracać czas iteracji. Dominujące technologie wykorzystywane w VR/AR przestały ograniczać się do treści audiowizualnych i oprócz generowania obrazów czy efektów akustycznych, symulują doznania dotykowe, a nawet zapachowe czy smakowe. Dodatkowo umożliwiają interakcję ze środowiskiem wirtualnym poprzez różnego rodzaju manipulatory.

Exiii

Wielu producentów zaczęło badać korzyści, jakie mogą zaoferować wirtualna i rozszerzona rzeczywistość w środowisku przemysłowym. Jedną z możliwych aplikacji VR w produkcji jest użycie ręcznych urządzeń peryferyjnych do wprowadzania poleceń lub testowania ergonomii w planowaniu przestrzeni przyszłej fabryki. Systemy w rodzaju Oculus Rift, pozwalają na interakcję ze środowiskiem wirtualnym za pomocą gogli.

Nowoczesny startup z Japonii – Exiii, udoskonala zaawansowane urządzenia haptyczne, które pomagają rozwijać nowe produkty, korzystając z prototypowania w technologii druku 3D – HP Multi Jet Fusion.Wszechstronność wykorzystywanego materiału budulcowego – poliamidu PA 12 oraz jego wyjątkowa izotropia i niska porowatość wyprodukowanych z niego detali, porównywalna do tych wytwarzanych z metali, pozwoliła Exiii uzyskać komponenty o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych i obniżonej wadze, co jest istotne skoro mają być noszone np. na ręce.

EXOS Wrist DK2

Odtworzenie zmysłu dotyku w wirtualnej przestrzeni odgrywa ogromną rolę w dziedzinie B2B, według założyciela i dyrektora generalnego Exiii –  Hiroshiego Yamaury. Rozwiązania haptyczne ułatwiają bowiem inżynierom CAD testowanie swoich projektów, których mogą w ten sposób dotknąć i poczuć. Flagowy produkt Exiii to EXOS Wrist DK –  symuluje różne odczucia dotykowe poprzez przyłożenie siły sprzężenia zwrotnego w dwóch kierunkach: zginając nadgarstek dłoni (kierunek przód-tył) i obracając (kierunek lewy-prawy).

Wykorzystanie druku HP MJF 3D w produkcji najnowszego modelu urządzenia z serii EXOS Wrist DK, pozwoliło Exiii zmniejszyć jego wagę do 350 g, co stanowi około 1/3 masy poprzedniego modelu, uzyskanego z metalu. Dzięki temu nawet długotrwałe korzystanie z manipulatora (nosząc go zapiętego na ręce) nie stanowi nadmiernego obciążenia i dyskomfortu dla użytkownika. Ponadto materiał PA 12, w którym wydrukowano EXOS Wrist DK2 jest certyfikowany na kontakt z nieuszkodzoną skórą i nie wchłania potu, gwarantując higieniczne użytkowanie. Poprawiono również regulację mocowania, co pozwala dopasować manipulator do dłoni o różnych rozmiarach.

Druk 3D w technologii HP MJF pozwolił ponadto zaprojektować kształt urządzenia bez ograniczeń geometrii i zdecydowanie obniżyć koszty zarówno prototypowania jaki samej produkcji.

EXOS Wrist DK2 w działach R&D

W przemyśle motoryzacyjnym tworzenie prototypów i makiet w procesie produkcji samochodów ma kluczowe znaczenie, ale jest kosztowne i czasochłonne. Korzystając z haptic VR, można wsiąść do samochodu (w wirtualnej rzeczywistości) i dotknąć różnych części, na przykład sprawdzić skrętność kierownicy, sposób zmiany położenia trudnych do naciśnięcia przycisków, bez robienia makiety. Centrum projektowe Nissana wprowadziło EXOSa, aby umożliwić bardziej realistyczne testowanie produktu, dzięki interfejsom wizualnym i dotykowym projektanci mogą się upewnić, czy odległość między siedziskiem a uchwytem jest odpowiednia, sprawdzić czy wszystkie przyciski są łatwo dostępne i kontrolowane etc.

Haptyka w przemyśle

Hiroshi Yamaura – dyrektor generalny Exiii dostrzega ogromny potencjał urządzeń haptycznych zarówno w procesach iteracyjnych, jak również w innych obszarach – edukacji i zastąpieniu rzeczywistych przedmiotów wirtualnymi. Exiii opracowało rękawiczki 5-palcowe do transferu danych, dotyczących umiejętności gry na pianinie przez Sony Computer Science Laboratory. Rozwiązanie pozwala uczniowi zrozumieć różnicę w wydajności eksperta odczuwaną poprzez wizualne i dotykowe sprzężenie zwrotne i podnosić swoje umiejętności sensomotoryczne. Oprócz wrażeń wizualnych i dźwiękowych, urządzenia Exiii z powodzeniem symulują realistyczną akcję chwytania i sprawiają, że ​​trening jest bardziej intuicyjny.

BHaptics to obok Exiii kolejna firma, która wytwarza urządzenia haptyczne takie jak wirtualne rękawice, hełmy z czujnikami ruchu, kompletne kombinezony, fotele, a nawet całe kabiny symulacyjne. Urządzenia te posiadają mechanizmy wywołujące efekt zwrotny wobec użytkownika i odwzorowują zazwyczaj siłę doznania, jego charakterystykę i kierunek. Mogą być wykorzystywane przez stażystów (wojsko/siła robocza/sport) i pacjentów medycznych (rehabilitacja/PTSD) w celach szkoleniowych.

Tworzenie nowego związku między ludźmi, a komputerem nadal będzie ewoluować i w przyszłości według Hiroshiego Yamaury urządzenia haptyczne będą wykorzystane przede wszystkim wirtualnie – zastępując realne doświadczenia, których przeżywanie w realnym świecie może być ryzykowne lub niemożliwe.

CZYTAJ WIĘCEJ:

Komentarze