Augmented reality techniques for vehicle maintenance

• Autorzy: Januszka M. , Panfil W.

Warianty tytułu

PL

Techniki poszerzonej rzeczywistości do wspomagania obsługi pojazdów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Knowledge of modern technical means, connected for example with their using or servicing becomes increasingly complex and difficult to interpret. Systems supporting servicing of such technical means are expected to fulfill still increasing requirements, which in consequence should result in time and money savings. The paper presents an augmented reality (AR) system based on a mobile device such as tablet. The main task of the system is to aid a normal use and maintenance tasks of the technical means by enhancing the image captured and displayed on the tablet with virtual 3D objects. These objects are properly located with respect to the real objects. The aiding consists in displaying invisible parts, activity diagrams of the tasks, and tools necessary during the tasks. Verification of the system have been carried-out on two objects, i.e. a mobile robot and a car. In the first case the task was to replace a drive of the mobile robot. In the second case the task was to replace a bulb or to launch a cruise control system or switch the lights. There was done a quantitative assessment of the AR system based on comparison of the time of these operations in carried-out in a conventional manner (with use of printed manuals) and using the developed AR system. There was also made a qualitative assessment of the AR system based on subjective evaluation of system’s users. Both assessments (quantitative, qualitative) proved beneficial effect of using the AR system to perform maintenance and simple car driver tasks.

PL

Wiedza dotycząca współczesnych środków technicznych, związana np. z ich obsługą serwisową/techniczną lub operatorską staje się coraz bardziej złożona i trudna w interpretacji. Przed systemami wspomagania obsługi takich środków technicznych stawiane są coraz wyższe wymagania, które w efekcie mają na celu uzyskanie oszczędności czasu, a tym samym kosztów. W artykule zaprezentowano mobilny system poszerzonej rzeczywistości (ang. Augmented Reality, AR) wykorzystujący tablet, którego głównym zadaniem jest wspomaganie obsługi serwisowej i operatorskiej poprzez wzbogacanie obrazu rejestrowanego i wyświetlanego przez ten tablet obiektami wirtualnymi. Obiekty te są odpowiednio zorientowane względem obiektów rzeczywistych. Wspomaganie polega m.in. na wyświetlaniu niewidocznych obiektów, diagramów czynności dla wykonywanych zadań, a także narzędzi potrzebnych w trakcie tych czynności, Weryfikację działania systemu przeprowadzono dla dwóch obiektów, tj. robota mobilnego oraz samochodu osobowego. W przypadku robota mobilnego dokonywano czynności serwisowej polegającej na wymianie jego silnika napędowego, natomiast w przypadku samochodu dokonywano czynności serwisowej (wymiana żarówki), a także czynności operatorskich (uruchomienie tempomatu oraz włączenie świateł). Dokonano oceny ilościowej systemu AR na podstawie porównania czasów wykonywania wspomnianych czynności w sposób tradycyjny (z zastosowaniem instrukcji drukowanych) oraz z wykorzystaniem opracowanego systemu. Dokonano również oceny jakościowej systemu na podstawie subiektywnej oceny jego działania poprzez jego użytkowników. Obie oceny wykazały korzystny wpływ zastosowania systemu AR na wykonywanie czynności obsługowych.

Słowa kluczowe

EN

augmented reality; vehicle maintenance; computer-aided vehicle maintenance; interactive system; knowledge-based system; visualization

PL

rzeczywistość rozszerzona; wspomaganie komputerowe eksploatacji pojazdów; wspomaganie komputerowe; eksploatacja pojazdów; system interaktywny; system bazujący na wiedzy; wizualizacja

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2015
• Tom: z. 2/102
• Strony: 37--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Januszka M.

• Institute of Fundamentals of Machinery Design, Silesian University of Technology

autor

Panfil W.

• Institute of Fundamentals of Machinery Design, Silesian University of Technology

Bibliografia

• [1] Azuma R.T.: A Survey of Augmented Reality. Teleoperators and Virtual Environments 6 (4), 1997, s. 355-385
• [2] Feiner S., Macintyre B., Seligmann D.: Knowledge-based Augmented Reality. Communications of the ACM, 36(7), s. 53-62, 1993
• [3] Friedrich W.: ARVIKA-augmented reality for development. Production and Service, International Symposium on Mixed and Augmented Reality, s. 3-4, 2002
• [4] Januszka M.: Metoda wspomagania procesu projektowania i konstruowania z zastosowaniem "poszerzonej rzeczywistości", Zeszyty, Nr 147, Politechnika Śląska, Instytut Podstaw Konstrukcji Maszyn, Gliwice, 2012
• [5] Moczulski W., Panfil W., Januszka M., Mikulski G.: Applications of augmented reality in machinery design, maintenance and diagnostics. In: R. Jablonski, M. Turkowski, R. Szewczyk, eds., Recent Advantages in Mechatronics, Springer- Verlag, Berlin Heidelberg, s. 52-56, 2007
• [6] Reiners D., Stricker D., Klinker G., Muller S.: Augmented reality for construction tasks: Doorlock assembly. 1st IWAR98, pp. 31-46, 1998
• [7] Savioja, P., Järvinen, P., Karhela, T., Siltanen, P., Woodward, C.: Developing a mobile, service-based augmented reality tool for modern maintenance work. In: Proc. of the 2nd Int. Conference on Virtual Reality, Beijing, s. 554–563, 2007
• [8] Skarka W., Moczulski W., Januszka M.: Interaktywne technologie w procesie kształcenia. Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe (29) nr 1, 2012
• [9] Schwald, B., et al.: STARMATE: using augmented reality technology for computer guided maintenance of complex mechanical elements. In: Proceedings of eBusiness and eWork Conference (e2001), Venice, s. 17–19, 2001
• [10] Zhu J., Ong S. K., Nee A. Y. C.: A context-aware augmented reality system to assist the maintenance operators, International Journal Interact Des Manufacturing, vol. 8, s. 293-304, 2014
• [11] Augmented reality in action - maintenance and repair {Available - 28.02.2015: http://www.pocket-lint.com/news/108887-augmented-reality-maintenance-andrepair}
• [12] Augmented Reality To Help Military Mechanics Fix Vehicles {Available - 28.02.2015: http://singularityhub.com/2010/01/11/augmented-reality-to-helpmilitary-mechanics-fix-vehicles-video/}
• [13] End of the mechanic? BMW smart glasses make it possible for ANYONE to spot and fix a car engine fault just by looking at it {Available - 28.02.2015: http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2543395/The-end-mechanic-Smart-glasses-make-possible-fix-car-engine-just-looking-it.html}
• [14] Metaio and Volkswagen announce MARTA augmented reality service support for new XL1 concept car {Available - 28.02.2015: http://www.metaio.com/press/press-release/2013/volkswagen-marta-augmentedreality-service-support/}
• [15] I-Mechanic, the AR App that turns yourself into a Mechanic {Available - 28.02.2015: http://www.armedia.it/i-mechanic}