Izrada hardverskih segmenata tehnologije proširene stvarnosti

Što obuhvaća sklopovski segment

U razgovoru se pod sklopovljem obično misli samo na uređaj: tablet ili naočale. U izvedbi je to najmanji dio posla. Sklopovski segment obuhvaća uređaj, njegovo napajanje, nosač ili držač, osvjetljenje radnog mjesta, mrežnu vezu, dodatnu opremu za zaštitu te postupke čišćenja i zaduživanja opreme.

Razlog je jednostavan. Aplikacija koja u učionici radi besprijekorno u ćeliji paletizacije nailazi na uvjete kakvih u učionici nema: slabije svjetlo, prljave ruke, buku, rukavice, zaštitne naočale, mjesta na koja se ne može prići bliže od metra i smjenu koja traje dulje od baterije.

Sklopovlje se zato ne planira za stolom nego u pogonu. Obilazak radnog mjesta s tabletom u ruci prije bilo kakve nabave pokaže gdje nema mjesta za stalak, gdje signal pada i gdje je premračno. Taj obilazak traje jedan sat, a poslije uštedi tjedne.

Za projekt AR-1 u obzir dolaze dva uređaja. Uređaj A je tablet od 10,5 inča s kamerom 1920 × 1080 pri 30 sličica u sekundi, 6 GB radne memorije i sustavom Android. Uređaj B su naočale vidnog polja 43°, razlučivosti 2 × 1440 × 936, mase 566 g i baterije koja u radu traje 2 sata i 40 minuta.

Odabir uređaja prema primjeni

Odabir uređaja ne počinje popisom značajki nego opisom posla. Za svaki se zadatak pita: trebaju li obje ruke, koliko dugo traje rad bez prekida, koliko je mjesto zahvata udaljeno, kakvo je osvjetljenje i koliko ljudi dijeli isti uređaj. Odgovori gotovo uvijek sami izaberu uređaj.

Tablet je jeftiniji, poznat korisnicima, ima veliki i svijetli zaslon i lako se dijeli među smjenama. Nedostatak je što zauzima jednu ruku i što korisnik neprestano prebacuje pogled sa zaslona na stroj i natrag. Naočale ostavljaju obje ruke slobodne i zadržavaju pogled na stroju, ali su skuplje, kraće traju, imaju usko vidno polje i teže se dijele.

Za zamjenu prihvatnice tehničar objema rukama pridržava prihvatnicu dok otpušta vijke. Po tom mjerilu naočale su bolje. Po mjerilu trajanja, cijene i dijeljenja među trima smjenama bolji je tablet. Zato je odabir na projektu AR-1 dvostruk: tablet kao glavni uređaj i naočale kao druga inačica za koraka 4 do 7, u kojima su obje ruke zauzete.

Uz glavni uređaj bira se i ono što ide s njim. Za tablet to su zaštitno kućište otporno na pad, zaslon s mat zaštitom protiv odsjaja i olovka koja radi i s rukavicama. Za naočale to su zamjenjivi jastučići, torbica i, gotovo uvijek, vanjska baterija. Ta se oprema ne dodaje naknadno nego ulazi u prvi popis nabave, jer o njoj ovisi hoće li se uređaj u pogonu uopće koristiti.

Provjera podržanosti uređaja

Prije nabave provjerava se je li uređaj uopće podržan. Okviri za proširenu stvarnost ne rade na svakom uređaju: traže određenu inačicu operacijskog sustava, kalibriranu kameru i inercijske osjetnike čiji su podaci usklađeni sa slikom. Popis podržanih uređaja objavljuje proizvođač okvira i taj se popis mijenja, pa se provjerava na dan nabave, a ne po sjećanju.

Provjera ima tri koraka. Prvi je popis: nalazi li se model uređaja na popisu podržanih. Drugi je inačica sustava: podržani model sa starim sustavom često ne radi. Treći je pokus: na uređaj se postavi najjednostavnija ispitna aplikacija koja prepoznaje plohu i postavlja kocku, pa se u samoj ćeliji provjeri koliko brzo prepoznaje prostor i koliko se sadržaj miče.

Pokus u ćeliji mjeri četiri stvari: koliko sekundi prođe do prve prepoznate plohe, koliko sadržaj pluta dok korisnik stoji na mjestu, prepoznaje li se meta s traženih 1,2 m i koliko uređaj izdrži bez pregrijavanja. Ta četiri podatka govore više od bilo kojeg tehničkog popisa, jer se mjere u uvjetima u kojima će se uređaj doista koristiti.

Ako se uređaj u međuvremenu prestane proizvoditi, a zamjenski model nije istovjetan, mijenja se i ponašanje aplikacije. Zato se u dokumentaciji projekta uvijek zapisuju točan model, inačica sustava i inačica okvira s kojima je okruženje ispitano.

Slika pokazuje ono što se u planiranju najlakše previdi: uređaj koji radi 2 sata i 40 minuta ne pokriva smjenu. To nije razlog da se odustane od naočala, nego da se u opremu uračunaju zamjenske baterije ili punjenje u stankama.

Nosač, držač i osvjetljenje radnog mjesta

Uređaj u ruci u pogonu je u putu. Zato uz tablet uvijek ide nosač. Za rad na jednom mjestu koristi se stalak s pomičnom rukom koji se pričvrsti uz ogradu ćelije, tako da zaslon stoji u visini prsa i pod kutom od tridesetak stupnjeva prema korisniku. Za rad u kretanju koristi se remen na podlaktici ili remen oko vrata.

Nosač mora zadovoljiti tri uvjeta. Ne smije zaklanjati mjesto zahvata, ne smije se pomicati od vibracija stroja i mora se skinuti jednim pokretom, jer se uređaj nosi sa sobom. Uz nosač se uvijek predviđa i mjesto na koje se uređaj odlaže kad se radi objema rukama, s podlogom koja ga štiti od masnoće i strugotine.

Osvjetljenje je jednako važno kao i uređaj, jer kamera ne vidi ono što nije osvijetljeno. U ispitivanju projekta AR-1 praćenje se gubilo pri osvjetljenju ispod 120 lx, a u ćeliji paletizacije ispod zaštitne ograde izmjereno je upravo toliko. Rješenje je bila svjetiljka s difuznim staklom postavljena uz ćeliju, kojom je razina podignuta na približno 350 lx.

Napajanje, baterija i mreža

Trajanje baterije u podacima proizvođača mjeri se u mirovanju ili pri laganoj uporabi. Proširena stvarnost je najteži mogući teret: kamera radi neprekidno, obrada slike opterećuje procesor, a zaslon je na najvećoj svjetlini. Zato se uzima izmjereno trajanje u radu — na uređaju B to je 2 sata i 40 minuta.

Iz tog broja slijedi organizacija smjene. Rijetko koji tehničar aplikaciju koristi cijelo radno vrijeme; na AR-1 procijenjeno je oko 60 % smjene. I uz to, jedna baterija ne pokriva osam sati, pa se predviđaju punjenje u stanci, zamjenska baterija ili vanjska baterija na pojasu. Punjenje se organizira na mjestu koje je dogovoreno i označeno, inače se uređaj redovito nađe prazan.

Mreža je potrebna za dohvat podataka o ćeliji i za slanje potvrde o obavljenom zahvatu. U halama je pokrivenost neujednačena: uz metalne ormare i unutar ograđenih ćelija signal oslabi. Zato se aplikacija piše tako da radi i bez mreže: podaci se učitaju unaprijed, a potvrda se spremi i pošalje kad se veza vrati.

Uz to se uređaj u radu grije. Kamera i procesor pod punim opterećenjem podižu temperaturu, a kad prijeđe granicu, uređaj sam smanjuje brzinu rada; broj sličica u sekundi tada padne i bez ikakve promjene u sceni. Zato se uređaj ne ostavlja na suncu ni na toplom kućištu stroja, a kućište mu se bira tako da ne zatvara otvore za hlađenje.

Prikaz pokazuje koliko je baterija i punjenja potrebno za zadanu smjenu i broj tehničara. Iz njega slijedi i pravilo nabave: uz svake naočale nabavljaju se najmanje dvije baterije, a punjač se postavlja na mjesto pokraj kojeg tehničar ionako prolazi, primjerice uz alatni ormar.

Zaštita na radu i higijena

Naočale za proširenu stvarnost sužavaju vidno polje i pomiču pozornost. Zbog toga se ne nose pri hodu kroz pogon, pri penjanju na ljestve ni u blizini pokretnih dijelova. U projektu AR-1 pravilo glasi: naočale se stavljaju tek kad tehničar stoji uz ćeliju koja je zaustavljena i potvrđena, a skidaju se prije nego što se s mjesta krene.

Uređaj se mora uklopiti u zatečenu zaštitnu opremu, a ne obrnuto. Ako se na radnom mjestu nose zaštitne naočale ili kaciga, provjerava se stoje li istodobno s uređajem i ostaje li vidno polje čisto. Kabel vanjske baterije vodi se ispod odjeće ili uz pojas tako da se ne može zakačiti.

Uređaji se u pogonu dijele, pa se moraju čistiti. Dijelovi koji dodiruju kožu — jastučić na čelu, nosni oslonac, trake — brišu se pri svakoj predaji, a pri promjeni smjene čisti se cijeli uređaj. Za dijeljene naočale predviđaju se zamjenjivi jastučići, jer se oni troše i ne podnose često čišćenje.

Uz čišćenje ide i evidencija. Za svaki se uređaj vodi zapis o tome tko ga je zadužio, kada je vraćen, je li napunjen i je li očišćen. Zapis se čini suvišnim dok se ne dogodi prvi nestanak uređaja ili prvi ispražnjeni uređaj na početku smjene.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.