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Ausgewählte Ausgabe: 05-2017 Ansicht: Modernes Layout
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AR-Unterstützung durch Steuerungshersteller

Augmented Reality Support by PLC Manufacturers


Inhalt: Für Augmented Reality (AR) existieren zahlreiche Anwendungsfälle in der Industrie, doch trotz der immensen Möglichkeiten konnte sich die Technologie bislang nicht in marktreifen Produkten manifestieren, sondern findet sich lediglich als Blickfang auf Messen oder Marketingveranstaltungen wieder. Um dies zu ändern, versucht die vorliegende Forschungsarbeit durch die Einführung einer neuen Architektur zur webbasierten Auslagerung von AR-Berechnungen zwei der dafür verantwortlichen Hindernisse aus dem Weg zu räumen. Hersteller intelligenter Automationsgeräte spielen bei der Umsetzung dieser Architektur eine zentrale Rolle.
Abstract: For Augmented Reality (AR) a lot of use cases exist in the industrial sector but despite the huge potential this technology was not able to manifest in market-ready products until now, but solely serves as an eye-catcher at fairs and other marketing events. To change this fact the research work at hand tries to eliminate two of the responsible obstacles by introducing a new architecture for web-based offloading of AR computations. Manufacturers of intelligent automation devices play an important role in realization of this architecture.

1 Einführung

Augmented Reality ist spätestens seit dem Smartphone-Hit „Pokémon Go“ in aller Munde. Die Entwicklung der Technologie selbst begann jedoch bereits im Jahr 1968, in dem Ivan Sutherland das erste Head Mounted Display (HMD) vorstellte. In den 1990er Jahren wurde der Begriff „Augmented Reality“ von den Boeing-Mitarbeitern Tom Caudell und David Mizell geprägt, die ihre Monteure unterstützten, indem sie in ihrem selbst entwickelten HMD die zu verlegenden Kabelstränge in Flugzeugteilen virtuell überblendeten. Eine noch heute gültige Definition von AR lieferte 1997 schließlich Azuma [1]. Laut dieser muss ein AR-System mindestens folgende Merkmale besitzen:
- Kombiniert Reales und Virtuelles,
- Interaktiv in Echtzeit,
- Registriert in 3D.

Bild 1 Augmented-Reality-Konfigurator für das Hydraulikaggregat „ABPAC“ von Bosch Rexroth

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Augmented-Reality-Konfigurator für das Hydraulikaggregat „ABPAC“ von Bosch Rexroth


Der AR-Begriff wird heute zu Marketingzwecken häufig überstrapaziert, vor allem das letzte Kriterium der Definition wird gerne außer Acht gelassen. Laut diesem müssen angezeigte virtuelle Inhalte in 3D registriert, also perspektivisch korrekt in der realen Welt verankert sein (hinsichtlich Transla- tion, Rotation und Skalierung), und können so vom Benutzer unter Umständen nicht mehr von realen Objekten unterschieden werden. Das ein- fache Einblenden von Informationen auf einer Datenbrille reicht also nicht aus, um der Definition von Azuma zu genügen. In diesem Zusammenhang wird stattdessen häufig von „Assisted Reality“ gesprochen.
Die Anforderungen mobiler, „echter“ AR an die Endgeräte sind jedoch hoch. Als solche kommen neben speziellen AR-Brillen auch herkömmliche Tablets und Smartphones mit entsprechender Rechenleistung für den Einsatz in AR-Szenarien in Frage. Letztere besitzen allerdings den Nachteil, dass der Nutzer im Gegensatz zu einer HMD-Lösung seine Hände nicht frei hat und so die Produktivität leidet.

2 Ausgangslage

In den vergangenen Jahren wurde im Industrie-Bereich eine große Zahl an AR-Prototypen entworfen. Als Beispiel seien zwei Anwendungen von Bosch Rexroth genannt: Auf der Hannovermesse 2015 wurde ein AR-Konfigurator für ein Hydraulikaggregat präsentiert, mit dem verschiedene Filter- und Lüfterkonfigurationen virtuell an ein real vorhandenes Aggregat angebracht werden können (Bild 1).

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Autoren

M. Sc. Michael Schneider

Bosch Rexroth AG
Bgm.-Dr.-Nebel-Str. 2
97816 Lohr am Main
Tel.: 0 93 52/18–50 84
E-Mail: michael.schneider10@boschrexroth.de
www.boschrexroth.de

Prof. Dr. Didier Stricker

Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI)
Trippstadter Straße 122
67663 Kaiserslautern
Tel.: 06 31/2 05 75–35 00
E-Mail: didier.stricker@dfki.de
www.dfki.de

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