AR工业方案_AR+工业对传统制造业转型有什么优势？

自增强现实(AR)诞生以来，产业一直是其突出的应用领域之一。近年来，随着便携式和可穿戴式增强现实设备的发展，以及第四次工业革命(即工业4.0)带来的新挑战，增强现实技术的适用性进一步扩大，以提高产品性能和增强用户体验。

如今，增强现实(AR)是一个著名的概念，但它的起源可以追溯到60年代，当时萨瑟兰提出了第一个公认的AR原型，基于头戴设备(HMD)，在1968年。在萨瑟兰之后，20多年过去了，增强现实这个术语才由Tom Caudell和David Mizell这两位受雇于波音公司的科学家正式创造出来，他们开发了一个实验性的增强现实系统，目的是简化航空公司[9]的制造过程。AR的概念直到1994年才被Milgram和Kishino正式定义为实空间、虚空间与混合空间的所有中间形态之间的关系。1999年，ARToolKit[1]在SIGGRAPH上公开发布，这是第一次在美国的研究实验室之外看到一个可用的AR系统，这预示着AR行业的开始，AR行业在仅仅两年后就以开源软件的形式发布了。

直到几年前，缺乏价格实惠的设备是广泛采用增强现实应用的主要障碍。如今，移动设备的广泛应用消除了这一限制，因为智能手机和平板电脑具备开发和部署AR应用所需的所有传感器和处理单元。此外,影响移动设备的技术创新可以产生新的具有挑战性的产品,通常被称为衣物,和行业推进新类别的基于“增大化现实”技术的设备,如Emacula隐形眼镜Innovega, 3000年Vuzix叶片AR杯或基于“增大化现实”技术的游戏设备。全球增强现实市场发展迅速，增强现实技术的广泛应用对社会产生了不可否认的影响。

总的来说,基于“增大化现实”技术的应用到工业领域是相关的,因为它在很大程度上提高了通信产品设计和生产发展:它有助于识别和避免设计错误在开发过程的早期阶段,它能减少物理样机的数量和企业节省时间和成本。在许多工业应用中，增强现实被认为是改进和加速产品和过程开发的有价值的工具。

现在可以确定AR在工业领域的至少五个主要应用领域:人机协作、维护-装配-维修、培训、产品检验和建筑监控。在人机协作领域，AR被用来创建与工业机器人交互的高效接口。在维护-组装-修复任务中，AR提高了它们自己的生产率。在培训操作中，用户可以在AR中找到增强技能的强大解决方案。在产品检验过程中，控制人员可以使用功能强大、功能多样的AR系统来发现项目之间的差异。最后，在建筑物监控操作中，AR以一种简单直观的方式强调设施的任何错误或偏差。

第四次工业革命带来了新的技术革命。工业机器人的能力在不断提高，合作交互的能力也越来越强。操作员需要在一个安全的环境中工作，以增强他们对机器人的信任。为了创建一个机器人与人类并肩工作的系统，必须开发新的接口，以允许用户以最自然的方式与他们交互。由于这些原因，新的科学学科正在出现。人与机器人协作(HRC)是一门新兴的科学学科，它试图研究如何利用创新的接口来提高人与机器人之间的协作能力。创造一个安全可靠的人-机器人系统是一项复杂的挑战。人-人协作系统被认为是安全的，因为一个人可以自然地理解另一个人的意图。在机器人的例子中，同样的行为可以提前向用户展示机器人在真实环境中将要应用的动作或力量:通过这种方式，操作者可以清楚地了解机器人的意图。AR确实可以用来实现这一目的，因为它能够在真实的环境中显示上下文化的信息，提高操作人员对系统的认识。在众多应用中，增强现实技术是一项很有前途的技术，它可以增强用户的理解能力。

在工厂里完成不同的任务，其中一项是由挑选和放置动作或装配程序来完成的。这些活动通常是由所谓的“手臂机器人”来完成的，它们能够抓取物体并将其放置在特定的区域。对于AGV的运动，提前了解机器人手臂所走的路径对人类预测机器人的意图至关重要。一些研究正在探索使用AR来可视化机器人手臂在真实环境中的运动。Ameri等人开发了增强现实系统，改善了工人和工业机器人之间的互动。使用这个AR界面，工人不仅知道要拿哪个物体，还知道机器人要沿着哪个轨迹:这样，用户可以决定取消他们在执行之前给机器人的错误命令。

显示机器人的意图信息可以改善协作系统，但不仅要考虑信息的类型，还要考虑显示信息的时间。理解什么时候必须显示数据是基本的，因为工作人员必须在正确的时间知道正确的信息，以便准确地理解机器人在做什么，从而感到安全。E. Ruffaldi等人提出了一个系统，在这个系统中，HRC的工作头盔中集成了一个立体增强现实眼镜，以及一个用于协作应用的类人机器人(Baxter机器人，来自Rethink Robotics公司的)。作者的目标是显示关于机器人在特定时间正在做什么的信息，而不给操作员带来过多的数据。具体来说，如果机器人识别的对象在操作者的视野内，则在平视显示中对该对象进行增强。此外，在末端执行器附近放置一个三维箭头来显示机器人的运动方向。

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