Разработка, изготовление и испытание прототипа очков дополненной реальности

Цели: разработать, изготовить и испытать прототип очков дополненной реальности, применяемых в промышленности. Решаемая задача: создание системы трёхмерной стереоскопической смешанной реальности и системы динамического светопропускания в компактном корпусе очков дополненной реальности (весом не более 150 г). На первом этапе исследование выполнено на основе технического задания на разработку, изготовление и испытание прототипа очков дополненной реальности. Проработаны все узлы общей конструкции, спроектирована общая модель устройства, разработана электронная начинка. Изучены технологии дополненной реальности. Была спроектирована концепция архитектуры программных компонентов системы разрабатываемого прототипа очков дополненной реальности, в основе которой - операционная система Android с драйверами устройств и приложения дополненной реальности, разрабатываемые на движке «Unity» с применением SDK дополненной реальности сторонних разработчиков. На втором этапе работа выполнена на основе технического задания на изготовление и сборку прототипа очков дополненной реальности, изготовление оптических элементов для прототипа очков дополненной реальности. Для изготовления прототипа очков дополненной реальности были спроектированы корпус устройства, основные узлы конструкции, разработана архитектура программных компонентов системы прототипа очков дополненной реальности, в основе которой операционная система Android с драйверами устройств и приложения дополненной реальности, разрабатываемые на движке «Unity» с применением SDK дополненной реальности сторонних разработчиков. Изготовлены оптические элементы для прототипа очков дополненной реальности. В качестве оптической системы для разрабатываемого прототипа очков дополненной реальности была выбрана проективная оптика со светоделителем и сферическим зеркалом, поскольку она дешевле в производстве и технически проста в реализации. По сравнению с аналогичными системами, такими как волноводная оптика, обладает лучшими показателями относительно поля зрения и обеспечивает возможность работы с OLED-дисплеями, поддерживающими работу при минусовых температурах. На третьем этапе работа выполняется на основании технического задания на изготовление и сборку прототипа очков дополненной реальности. Была спроектирована электроника устройства, проведены испытания программно-аппаратного комплекса и по итогам испытаний были выполнены доработки и правки в конструкцию. В качестве одного из пути развития устройства является внедрение волноводной оптики для минимизации объема конструкции и удобства эксплуатации. Устройство может быть снабжено более качественными дисплеями, что повлечет за собой увеличение стоимости прототипа. Также устройство может дорабатываться для удовлетворения требований пылевлагозащиты. Этому может способствовать оптимизация количества проводных соединений до одного. В качестве такого канала передачи питания и информации может выступать стандарт USB - C. Разработка находится на стадии испытаний изготовленных опытных образцов. Планируются проверка продукта в реальных условиях, сравнение с лабораторными данными. Сформирована заявка на патент полезной модели. Название заявки «Очки дополненной реальности, ориентированные на применение в условиях опасного производства».Целевой сферой применения устройства является сталелитейная промышленность. Особенностью разрабатываемой прототипа является включение компонентов, реализующих новые подходы к разработке очков дополненной реальности, позволяющих обеспечить использование устройства в условиях опасного производства для снижения влияния человеческого фактора, повышения безопасности труда и эффективности работы, а именно: облегчение веса головной части устройства для возможности эксплуатации устройства на протяжении длительного времени. Рассмотрены система динамического светопропускания для работы устройства в различных условиях внешнего освещения; система горячей замены батареи для обеспечения бесперебойного использования устройства на протяжении всего рабочего дня. Для корректной и успешной эксплуатации аппаратно-программного комплекса на предусмотренных зонах необходимы разработка и тестирование программного обеспечения, которое будет выполнять поставленные перед ним задачи и учитывать все аспекты зоны эксплуатации. На данный момент устройство готово к разработке таких программных комплексов.