17. Využití VR/AR/AV při tréninku, servisu a montáži

Oblast tréninku patří rozhodně k oblastem, ve kterém má virtuální realita nejvíce možností aplikací.

1)     Simulace probíhají v měřítku 1:1 v rámci zapojení více senzorů. Což umožňuje vyhodnocení simulace v rámci standardizovaného prostředí

2)     Trénink není riskantní. Uživatel může být trénován v jakémkoliv prostředí, včetně nebezpečného prostředí. Také je možné adaptovat uživatele na různé podvědomé reakce v případě nebezpečí

3)     Úspory na materiálech (např. lepidlo; při tréninku nanášení lepidla) a strojích (není třeba vypínat linku za účelem tréninku)

4)     Atraktivita prostředí sama o sobě může zvýšit zájem a potažmo i úspěšnost trénovaného.

Vzhledem ke zvýšené fluktuaci zaměstnanců, kterou lze poslední dobou v České republice pozorovat, je také nutné úměrně snížit náklady na proškolení jednoho zaměstnance. VR trénink je sice poměrně náročný na vývoj, náklady na proškolení jednoho zaměstnance ve VR naproti tomu mohou být výrazně nižší nežli náklady na proškolení standardní cestou. Některé společnosti také začaly využívat VR i pro realizaci assesment centre testů při testování nových uchazečů o práci (např. Lloyd Bankig Group).

Samotná realizace tréninku obsahuje mnohé výzvy a problémy, které je potřeba řešit: Problémem je především to, že virtuální objekty nejsou hmotné. Uživatel tak nevnímá jejich hmotnost a při kolizi dílů ve VR nedochází k žádné kolizi ve skutečnosti. Uživatele tak upozorní pouze haptická zpětná vazba ve formě vibrací haptického zařízení, přehrávání zvuku nárazu dílů o sebe nebo různá vizuální vodítka pro zobrazení kolize (symboly, jiskry, blikání). Tento problém je možné pro trénink, v rámci kterého se prostředí mění jen málo, vyřešit aplikací vhodných trackerů na jednotlivých fyzických dílech. Nevýhodou současných komerčních trackerů jsou však jejich vyšší rozměry. Profesionální řešení pro Motion Capture do jisté míry tento problém řeší, jsou však neúměrně drahá.

Dalším problémem těchto systémů je tracking rukou a gest uživatele. Je tak nutné sledovat druh úchopu, do kterého jsou ohnuty prsty a polohu. Existují různé metody řešení těchto problémů, jako je použití datových rukavic, MoCap senzorů jako je Kinect nebo Leap Motion.

Uveďme jedno konkrétní řešení: Linka se skládá z robotických pracovišť pracujících v sérii. Pro tuto linku je potřeba udržovat pracovníky zajišťující servis. Nenadálá událost vyvolá zastavení celé linky. Po tento okamžik je potřeba mít vyškolené pracovníky. V tomto případě je samozřejmě ideální trénink ve skutečné robotické buňce – to však opět vyvolá zastavené celé linky. Pro tento případ je tedy výhodné nad 3D modely, které často již existují, vystavět vhodné scénáře virtuálního tréninku.

V rámci virtuálním tréninku je tak možné vytvořit dílčí úrovně pro virtuální trénink včetně variant, přičemž některé detaily mohou být generovány náhodně a některá prostředí dokonce procedurálně. Je možné tak postavit rozhraní pro školitele, který zadává úkoly i širšímu spektru zaměstnanců. Celý proces tréninku je zaznamenatelný a snadno vyhodnotitelný. Nehledě na to, že mohou systémy tréninku motivovat zaměstnance nejen atraktivitou prostředí, ale také např. díky implementovanému systému odměn, poměřováním se s ostatními hráči, odměňováním virtuální měnou, zkušenostmi a s tím souvisejícím nárustem úrovně avatara, hledání skrytých výzev, sbíráním čehokoliv atd. čili využití principů, které jsou známé z počítačových her.

Využití v servisu je dále nasnadě: Obsáhlé servisní úkony, které se realizují jen zřídka, je velmi obtížné si zapamatovat. Nehledě na to, že digitální manuál k provedení těchto úkonů je možné zaslat, až v případě potřeby. Následující porovnání dílčích variant se soustředí spíše na podporu tréninku, dílčí aplikace jsou však využitelné i pro servis.

Trénink In Vivo

Trénink ve skutečném prostředí je samozřejmě nenahraditelný. V rámci něj pracujeme se skutečnými objekty, používáme skutečné nástroje, komunikujeme se skutečnými lidmi. Tento způsob samozřejmě vždy bude nejlepší.

Ostatní varianty se mohou využívat v okamžiku, kdy je skutečný trénink obtížně realizovatelný, nerealizovatelný, příliš drahý, obtížně vyhodnotitelný atp. (viz výše).


Zdroje:

ARNALDI, BRUNO, GUITTON, PASCAL, MOREAU, Guillaume. Virtual Reality and Augmented Reality: Myths and Realities. 1. vyd. INSA de Rennes, France: Wiley-ISTE, 2018. ISBN 978-1786301055.

GROUP, Lloyds Banking. Virtual Reality Assessment [online]. 2019 [vid. 2019-04-02]. Dostupné z: https://www.lloydsbankinggrouptalent.com/early-careers-hub/virtual-reality/

ZALDÍVAR-COLADO, U, S GARBAYA, P TAMAYO-SERRANO, X ZALDÍVAR-COLADO a P BLAZEVIC. A mixed reality for virtual assembly. In: 2017 26th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN) [online]. 2017, s. 739–744. ISBN 1944-9437 VO  -. Dostupné z: doi:10.1109/ROMAN.2017.8172385

GUPTA, Rakesh, Daniel WHITNEY a David ZELTZER. Prototyping and Design for Assembly analysis using Multimodal virtual environments. CAD Computer Aided Design [online]. 1997. ISSN 00104485. Dostupné z: doi:10.1016/S0010-4485(96)00093-0

VALENTINI, Pier Paolo. Interactive virtual assembling in augmented reality [online]. 2009. Dostupné z: doi:10.1007/s12008-009-0064-x