Maintenance plus rapide avec la réalité augmentée

Dans un avenir pas si lointain, il pourrait être possible d'enfiler une paire de lunettes de réalité augmentée (AR) au lieu de tâtonner avec un manuel tout en essayant de réparer un moteur de voiture. Des instructions superposées sur le monde réel montreraient comment accomplir une tâche en identifiant, par exemple, où se trouvait exactement la bobine d'allumage et comment la câbler correctement.

Correction plus rapide : Un technicien de la Marine américaine porte un casque de réalité augmentée alors qu'il effectue une tâche de maintenance à l'intérieur d'un véhicule blindé.

Un nouveau système AR développé à l'Université de Columbia commence à faire exactement cela, et les tests effectués par les mécaniciens marins suggèrent qu'il peut aider les utilisateurs à trouver et à commencer une tâche de maintenance en presque la moitié du temps habituel.

La RA a depuis longtemps montré un potentiel à la fois pour le divertissement et les applications pratiques, et les premières applications commerciales commencent à apparaître dans les téléphones intelligents, grâce à des puces informatiques, des appareils photo et d'autres capteurs moins chers et plus compacts. Jusqu'à présent, cependant, ces applications se sont principalement limitées à fournir des instructions . Mais les chercheurs travaillent également sur de nombreuses applications pratiques, notamment des moyens d'aider à effectuer des tâches de réparation et d'entretien spécifiques.

Les chercheurs de Columbia ont travaillé avec des mécaniciens du Corps des Marines des États-Unis pour mesurer les avantages de l'utilisation d'un casque AR lors de la réparation d'un véhicule blindé léger. Actuellement, les mécaniciens marins doivent se référer à un manuel technique sur un ordinateur portable lors de l'entretien ou des réparations à l'intérieur du véhicule, qui comporte de nombreux composants électriques, hydrauliques et mécaniques dans un espace restreint.

Un utilisateur porte un casque et le système AR fournit une assistance en affichant des flèches 3D qui pointent vers un composant pertinent, des instructions textuelles, des étiquettes flottantes et des avertissements, et des modèles 3D animés des outils appropriés. Un téléphone intelligent G1 alimenté par Android attaché au poignet du mécanicien fournit des commandes à écran tactile pour repérer la prochaine séquence d'instructions.

L'idée était de présenter à un utilisateur les informations dont il a besoin pour trouver et résoudre les problèmes d'une manière qui va être plus efficace et précise, dit Steven Feiner , professeur d'informatique et directeur de la Laboratoire d'infographie et d'interfaces utilisateurs à Columbia, qui a mené la recherche avec Steven Henderson , professeur adjoint au département d'ingénierie des systèmes de l'Académie militaire des États-Unis. Henderson et Feiner ont présenté leur article au Symposium international sur la réalité mixte et augmentée ( ISMAR 09 ) à Orlando, en Floride, jeudi dernier, où il a remporté le prix du meilleur article de la conférence.

Le travail fournit plus d'informations sur ce que l'AR peut apporter dans le domaine de la réparation et de la maintenance, et dans quelles situations spécifiques les interfaces AR peuvent être utiles et avantageuses, dit Tobias Hollerer , coprésident de l'ISMAR 09 et professeur associé à l'Université de Californie, Santa Barbara.

Henderson et Feiner ont d'abord rassemblé des scans laser et des photographies de l'intérieur du véhicule. Ils ont construit un modèle 3D du poste de pilotage du véhicule et développé un logiciel pour orienter et instruire les utilisateurs dans l'exécution de tâches de maintenance individuelles. Dix caméras à l'intérieur du cockpit ont été utilisées pour suivre la position de trois LED infrarouges fixées sur le casque de l'utilisateur. À l'avenir, l'équipe suggère qu'il pourrait être plus pratique que les caméras ou les capteurs soient portés par les utilisateurs eux-mêmes.

Six participants ont effectué 18 tâches à l'aide du système AR. À titre de comparaison, les mêmes participants ont également utilisé un casque non suivi (affichant des instructions textuelles statiques et des vues sans flèches ni direction des composants) et un écran d'ordinateur fixe avec les mêmes graphiques et modèles utilisés dans le casque. Les mécaniciens utilisant le système AR ont localisé et commencé les tâches de réparation 56 % plus rapidement, en moyenne, que lorsqu'ils portaient le casque non suivi, et 47 % plus rapidement qu'en utilisant simplement un écran d'ordinateur fixe.

Du point de vue de la recherche, [ce travail] est la meilleure comparaison à ce jour des différentes approches que vous pouvez adopter entre un système multimédia normal, un système portable et un système de réalité augmentée, déclare le professeur du Georgia Institute of Technology. Blair MacIntyre , qui a travaillé avec Feiner dans le passé mais n'a pas été impliqué dans ce projet.

Ensuite, l'équipe souhaite étendre le système AR afin qu'il indique aux utilisateurs comment effectuer une tâche mieux et plus rapidement. Nous pensons qu'en prêtant attention à la tâche elle-même et en donnant des conseils sur la façon de la faire, nous pourrions obtenir des types d'améliorations similaires en utilisant la RA, explique Feiner. C'est quelque chose que nous voulons vraiment explorer. En termes de systèmes AR pratiques pour une utilisation généralisée, Feiner dit qu'il sera important d'avoir des écrans qui ne sont pas trop encombrants ou encombrants.

Même si le système Columbia AR a été conçu pour aider le personnel qualifié à réparer un véhicule particulier, une technologie similaire pourrait avoir un impact plus large, explique MacIntyre. Un tel système pourrait aider les mécaniciens automobiles ordinaires et éventuellement les conducteurs ordinaires. Si vous envisagez de créer un système élaboré avec toutes les informations sur le moteur, vous pouvez ensuite créer une version simplifiée [qui] rend la construction de ces systèmes d'utilisateurs plus réalisable, dit-il. MacIntyre ajoute qu'une application pour smartphone montrant comment changer l'huile d'un moteur n'est probablement pas loin, mais cette technologie de casque mettra probablement plus de temps à arriver.

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