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Sep 28, 2023

Manutenção e manutenção de aeronaves com realidade aumentada

A manutenção de aeronaves modernas é um processo complexo. O uso de óculos inteligentes AR com visualização de informações em 3D deve facilitar o trabalho de reparo e manutenção dos mecânicos de aeronaves. Virtual

A manutenção de aeronaves modernas é um processo complexo. O uso de óculos inteligentes AR com visualização de informações em 3D deve facilitar o trabalho de reparo e manutenção dos mecânicos de aeronaves. Elementos virtuais como instruções, displays e ferramentas técnicas podem ser operados por meio de gestos, controle de voz e olhar. Com a ajuda de sistemas de realidade aumentada, pesquisadores do Instituto Fraunhofer de Comunicação, Processamento de Informação e Ergonomia (FKIE) desenvolveram conceitos e soluções para manutenção do Airbus A400M.

As aeronaves modernas são equipadas com inúmeros dispositivos e componentes mecânicos e eletrônicos. Em aeronaves como o Airbus A400M, o motor em si é composto por mais de 10.000 peças individuais. A assistência e manutenção da aeronave são, portanto, tarefas exigentes. Até o momento, os manuais de operação impressos têm orientado os mecânicos de aeronaves em seu trabalho desafiador. Contudo, estes manuais sistematicamente estruturados são complicados e podem, portanto, ser difíceis de utilizar — especialmente quando é necessário consultar vários manuais ao mesmo tempo.

Problemas com representações bidimensionais de tarefas complexas de montagem

Em áreas apertadas como o cockpit, o malabarismo com documentos resulta em problemas de espaço e falta de clareza. Além disso, as representações bidimensionais de tarefas de montagem complexas nem sempre são autoexplicativas e podem ser enganosas. Na pior das hipóteses, isso pode levar a erros de manutenção. Guias 3D virtuais, que são sobrepostos no campo de visão do usuário ao usar óculos inteligentes AR, podem resolver esses problemas e substituir as instruções de manutenção bidimensionais a longo prazo. Pesquisadores que trabalham no projeto 'Ariel' no departamento 'Sistemas Homem-Máquina' do Fraunhofer FKIE avaliaram como a realidade aumentada pode ajudar os mecânicos de aeronaves nos trabalhos de manutenção, usando dois casos de uso - 'Instalação de uma unidade de exibição na cabine' e ' Manutenção de uma bateria na oficina» — a título de exemplo. Os conceitos de protótipo do Airbus A400M foram testados com dois tipos de óculos AR – Microsoft HoloLens 2 e Epson Moverio BT-300. O foco estava no design de visualizações de informações 3D adequadas e técnicas de interação, como gestos, olhares e controle de voz. Cinco mecânicos de aeronaves estiveram envolvidos nos testes, que levaram em consideração as questões de usabilidade, experiência do usuário e conforto.

“O desenvolvimento do conceito incluiu muitos aspectos, como levar em consideração o conhecimento de especialistas da área, analisar as abordagens adotadas pelos testados no local de trabalho, verificar seus equipamentos pessoais e sua compatibilidade com os óculos inteligentes AR e desenvolver uma interação única. conceito para cada par de óculos, com base nos diversos requisitos nas categorias de uso, organização e design”, explica Martin Mundt, cientista do departamento 'Sistemas Homem-Máquina', resumindo o curso de ação. Os conceitos também foram adaptados às áreas de aplicação muito contrastantes: A primeira delas foi o cockpit, onde a extensa interação gestual é restrita e onde há também um aumento do nível de ruído, o que influencia o possível reconhecimento de fala. Além disso, foi criado um conceito para um ambiente de oficina. Com iluminação controlada, era adequado para a detecção automática de objetos. “Expandimos os regulamentos existentes, implementamos-os em 3D e complementamos com animações que visualizam determinadas etapas diretamente no componente exibido virtualmente. Pode ser, por exemplo, medir a resistência da bateria ou anotações especiais no modelo da cabine”, afirma o pesquisador.

A equipe contou com técnicas de entrada multimodais, que permitiram ao usuário interagir independentemente das restrições impostas pela tarefa em questão ou de certas variáveis ​​ambientais. Vários elementos de interação, que poderiam ser operados por meio do olhar e do controle gestual, foram projetados para esse fim. Várias abordagens foram consideradas para evitar entradas indesejadas ao usar o controle do olhar. Em última análise, foi tomada a decisão de realizar uma contribuição observando brevemente o elemento de interação. Um indicador (semelhante a uma barra de progresso) é preenchido, mostrando quanto tempo o usuário ainda tem para olhar o elemento para acioná-lo. Alternativamente, o usuário pode ativar o elemento de interação pressionando-o com o dedo indicador.