Trójwymiar do kwadratu czyli technologia AR w okularach z drukarki 3D SLS

Nowe technologie stanowią tę dziedzinę techniki, której stały rozwój widać najwyraźniej. W ten trend wpisują się systemy trójwymiarowego rozszerzania rzeczywistości – urządzenia stale modyfikuje się po to, aby zagwarantować najwyższą jakość obrazu. Współpraca Sinteritu i profesora Rigo Herolda – niemieckiego badacza zajmującego się rozwijaniem technologii AR oraz pracą nad designem data glasses  – zaowocowała połączeniem wirtualnej rzeczywistości 3D z tą realną. Okulary wydrukowane w technologii 3D SLS pozwalają na precyzyjny montaż poszczególnych elementów i maksymalny komfort użytkowania sprzętu.

 

 

Augmented Reality, nazywana w skrócie AR, to technologia łącząca świat rzeczywisty, najczęściej rejestrowany przez obiektyw aparatu lub kamery, z nałożoną na niego grafiką 3D.  Prace nad nią rozpoczęto już w 1968 roku, jednak to XXI wiek przyniósł znaczne postępy w rozwoju AR. Dzięki możliwości interakcji w czasie rzeczywistym i swobodzie ruchu w trzech wymiarach, technologia ta jest często wykorzystywana w rozrywce, ale znajduje także zastosowanie w medycynie, lotnictwie i motoryzacji. Uniwersalność Augemented Reality pozwala również na wykorzystanie tej technologii w przemyśle, do ulepszania narzędzi i maszyn oraz zwiększenia ich efektywności.

Rozszerzona rzeczywistość wzbogaca realny świat o dodatkowe, kontekstowe informacje. Tego typu rozwiązania już od wielu lat wykorzystywane były głównie w aplikacjach związanych z przemysłem. Użytkownicy AR pracujący przy złożonych systemach, dzięki technologii rozszerzającej rzeczywistość mieli możliwość szczegółowego przeglądu złożonych komponentów poszczególnych narzędzi czy przyjrzenia się z bliska właściwemu etapowi procesu produkcji.  W przypadku skomplikowanych prac manualnych, okulary data glasses pozwalają zachować wolne ręce i na bieżąco wykorzystywać informacje pojawiające się w okularach w zasięgu wzroku (np. te dotyczące nagłych skoków lub spadków temperatury czy ciśnienia) i reagować na nie na czas. Urządzenie może także wykrywać zanieczyszczenia w powietrzu, wyświetlać odpowiednie parametry otoczenia oraz sugestie dotyczące właściwych reakcji.

Data glasses to nie nowy wynalazek – od lat znane są duże, ciężkie, zajmujące większą część twarzy modele. Jednak w przemyśle nie zawsze sprawdza się standardowy wymiar okularów. Praca w trudnych warunkach wymaga od inżynierów odpowiedniego stroju – ochronnego kombinezonu i kasku z maską osłaniającą twarz przed działaniem czynników zewnętrznych. Zalety używania technologii AR w przemyśle i konieczność połączenia ze sobą data glasses oraz specjalnego kasku skłoniły profesora Rigo Herolda do poszukiwania alternatywnej obudowy dla elektronicznych części okularów. Wymagania były spore – niezbędna była lekka oprawa okularów, ale dość precyzyjna, aby możliwe było zamontowanie w niej wszystkich potrzebnych elementów. Bardzo istotna, zwłaszcza dla osób narażonych na styczność ze szkodliwymi substancjami, była także odporność sprzętu na wysoką temperaturę oraz jego trwałość. Druk 3D wydawał się od początku najbardziej optymalnym rozwiązaniem, jednak wybór odpowiedniej technologii wymagał wielu prób.

 

 

– Data glasses złożone są z kompleksowych, precyzyjnie rozmieszczonych elementów optycznych – m.in. czujników i luster. Aby zapewnić niezakłóconą ostrość wirtualnego obrazu wszystkie elementy optyczne muszą być zamontowane z najwyższą precyzją. Wydruki z filamentu wykorzystywane w pierwszych projektach data glasses nie były wystarczająco dokładne – mówi profesor Herlod.

Okazało się, że optymalne parametry gwarantuje druk 3D SLS (laserowego spiekania proszku). Pierwotnie Rigo Herold korzystał z usług service providera, który drukował zamówione części dla profesora. Jednak korzystanie z takich usług niepotrzebnie wydłużało proces realizacji projektów. Rozwiązaniem tego problemu – korzystnym zarówno z powodów praktycznych, jak i ekonomicznych, było włączenie do produkcji desktopowej drukarki Sinterit Lisa. Możliwości sprzętu potwierdziły jakość wydruków  wykonanych w technologii SLS (ich trwałość, precyzję i odporność na czynniki zewnętrzne), a także pozwoliły na pełną swobodę kreacji. Części obudowy niewymagające dodatkowego montażu i łączenia ze sobą, drukowane bez konstrukcji wspierających w pełni sprawdziły się w produkcji „inteligentnych okularów”. Ze względu na przemysłową specyfikę przeznaczenia data glasses bardzo ważna okazała się też możliwość drukowania za pomocą Lisy krótkich serii identycznych, niewielkich produktów, a także elementów indywidualnie dopasowanych do przyszłych użytkowników. Możliwości, jakie daje druk SLS pozwoliły zaprojektować urządzenie nadające się do bezpośredniego połączenia z kaskiem albo oddzielnie dopasować sprzęt tak, aby możliwe było jego jednoczesne użytkowanie z niezbędnymi elementami stroju. Właśnie różnorodność zapotrzebowania na poszczególne moduły sprawia, że technologia SLS gwarantująca pełną swobodę kreacji sprawdziła się w tym przypadku tak dobrze.

Data glasses wydrukowane przy pomocy drukarki Sinterit Lisa w technologii SLS posiadają jeszcze szereg dodatkowych zalet zapewniających znacznie wygodniejsze i bardziej praktyczne użytkowanie  niż korzystanie ze znanych dotąd dużych gogli AR. W przemysłowej wersji okularów niezwykle ważna jest ich odporność na wstrząsy oraz elastyczność w zestawianiu z wieloma niezbędnymi w pracy w fabrykach elementami ochronnymi (okulary, kask czy słuchawki wygłuszające hałas).

Lekkość materiału, z którego są wydrukowane gwarantuje wygodę nie tylko tym, którzy zamierzają stosować okulary przy skomplikowanych pracach w fabrykach. Wydrukowane za pomocą Lisy data glasses nadają się do wykorzystywania także przez osoby głuchonieme. Używając okularów w kinie mogą oglądać filmy (nawet w ich rodzimym języku) z napisami specjalnie przygotowanymi i widocznymi tylko w ramach technologii AR. Aplikacje związane z rozszerzoną rzeczywistością coraz częściej wykorzystuje się także w turystyce (wzbogacanie spacerów po muzeach, czy ulicach miast) czy w rozrywce, docierającej do bardzo szerokiego grona odbiorców – jak globalny hit z zeszłego roku – gra Pokemon Go.

Stworzenie okularów na desktopowej drukarce przybliżyło możliwość ich szybkiej produkcji, także tej realizowanej na indywidualne zamówienia. Tego rodzaju projekty są dowodem na to, że warto poszukiwać nowych rozwiązań i realizować je w swoim najbliższym otoczeniu. Za pomocą niewielkich, desktopowych urządzeń, takich jak propozycja Sinteritu, jest to możliwe. Przeniesienie profesjonalnego, przemysłowego wydruku na biurko skraca dystans pomiędzy projektantem a produkcją, dzięki czemu wszystkie procesy mają szansę przebiegać jeszcze szybciej.

Teraz, kiedy Sinterit proponuje swoją gotową drukarkę 3D SLS (mieszczącą się nawet na biurkach) w najlepszej cenie na rynku  szczególnie warto zastanowić się nad przeniesieniem realizacji całych projektów wraz z prototypowaniem i produkcją do firm. A przyspieszenie rozwoju poprzez bezpośrednią realizację pomysłów jest gwarancją sukcesu. Wystarczy zastanowić się, co jeszcze można wydrukować i tym samym, niczym za pomocą data glasses, dalej rozszerzać swoją rzeczywistość.

 

Źródło: Sinterit

Authors
Tagi

Related posts

Góra
English