Reconstrucción de piezas en 3D para formación en mantenimiento utilizando realidad aumentada

Abstract

El proyecto consiste en el desarrollo de una aplicación de realidad aumentada (RA) con el fin de mejorar y facilitar la formación de operarios de la industria del automóvil en el montaje de piezas. La aplicación permite ver la pieza digital sobre el entorno real proporcionando un aprendizaje del correcto montaje y funcionamiento más visual e intuitivo, además de mostrar la importancia del correcto montaje de las piezas. Para lograr este objetivo, se utilizaron distintas tecnologías. En primer lugar, el software de modelado 3D, Rhinoceros 3D, que permitió obtener los modelos digitales en 3D de las piezas. En segundo lugar, se utilizó Unity, motor de videojuegos utilizado para el diseño y desarrollo de la aplicación, desde la asociación de los disparadores con los elementos digitales que se quieren ver con la tecnología de RA, hasta el diseño de la interfaz de usuario. En tercer lugar, para incluir la tecnología RA al proyecto, se utilizó el software development kit (SDK) de vuforia que permitió a la aplicación reconocer los disparadores (códigos QR). Finalmente, se utilizó el software de programación y cálculo numérico de Matlab para mostrar una simulación que ayudase al operario a ver las consecuencias del incorrecto montaje de las piezas. El resultado final fue una aplicación cómoda, sencilla y visual, que permite al operario formarse en el montaje de piezas de forma autónoma. El usuario necesitaría tan solo un dispositivo móvil y los códigos QR asociados a cada pieza, para poder ver las piezas y su montaje con tecnología de realidad aumentada.

The project consists in the development of an augmented reality application in order to improve and facilitate the training of operators in the assembly of pieces. Using the application, the user can read some QR codes and see in augmented reality automotive pieces and their assembly. The application will allow you to see the digital pieces on the real environment, providing a more visual and intuitive learning experience of the correct assembly and operation of the pieces, as well as showing the importance of its correct assembly. To achieve this objective, different technologies were used. First of all, the 3D modeling software, Rhinoceros 3D, which made it possible to obtain the 3D digital models of the pieces. Second, Unity, a video game engine used for the design and development of the application, necessary for the association of the targets (QR codes) with the digital elements that are to be seen with AR technology, and the design of the user interface. Third, to include AR technology in the project, Vuforia's software development kit (SDK) was used, Vuforia allowed the application to recognize targets (QR codes). Finally, Matlab's programming and numerical calculation software was used to show a simulation that would help the operator to see the consequences of incorrect assembly of the parts. The result was a comfortable, simple and visual application, which allows the operator to be trained in the assembly of parts independently. The user would only need a mobile device and the QR codes associated with each piece, to be able to see the pieces and their assembly with augmented reality technology.