AR/VR如何推动自动化和机器人制造业发展

AR/VR技术如何为机器人提供动力以及它们如何使工厂和工业受益，本文对此进行探讨。

由于新冠疫情持续蔓延行，以及供应链中断、劳动力短缺和通货膨胀挑战等衍生问题，导致2022年商业环境发生变化，迫使许多企业和制造业高管为其生产、分销和履行设施实施自动化和机器人技术。

持续的经济挑战以及来自商业投资者的持续压力，都给企业增加了压力，这些企业需要提高工厂运营和产品开发团队的效率。

当然，许多制造工厂仍然严重依赖人力。然而，越来越多的地点现在正在实施由增强现实和虚拟现实(AR/VR)驱动的自动化和机器人技术，以提高效率，降低成本，减少人员接触点，从而缓解人员配置挑战带来的痛苦。

加大对自动化的投资

跟踪机器人行业趋势的美国先进自动化协会声称，与2021年同期相比，美国在今年第一季度对工作场所机器人的需求增长了创纪录的40%。

汽车行业广泛使用自动化驱动的机器人，如流水线生产。但现在，航空航天、零售、食品生产、建筑设备和制药等其他行业在工厂使用这些机器方面也取得了进展。

提高生产力和降低成本带来的商业利益对企业的收入是有利的。然而，其他主要推动因素表明，这些技术正在帮助加强新冠疫情初期制定的新的社交距离政策。

增加生产设施的灵活性

发生的新冠疫情表明，在可以应用先进技术和自动化的情况下，需要更大的业务灵活性。此外，在不影响轮班工作的情况下，快速扩大或缩小规模以满足项目截止日期的能力进一步有助于提高生产效率。

AR/vR驱动的机器人和自动化等技术也显著增加了整个工厂的楼层，特别是在今年需要坚持更严格的供应链和物流需求已成为重中之重的情况下。

事半功倍

随着人们进入2022年，全球供应链的持续中断越来越成为新常态，制造商继续以不同的方式应对连锁事件。例如，提高供应链可视性和提高客户满意度是很重要的。59%的人表示，提高供应链能见度是他们在2022年最重要的业务优先事项，而45%的人选择了提高客户满意度。更好的自动化驱动技术正在为这些改进铺平道路。

基于云的自动化技术证明至关重要

AR/VR在当今的自动化和机器人技术中是必要的，但在利用这种技术进行制造应用时，有一些重要的领域需要了解。该技术允许设计师和制造商进行实时三维可视化和CAD设计和制造;更快的培训周期;专业人士可以在更高的层次上工作。一些制造商报告说，通过指令覆盖、远程辅助和更好的规划和可视化，使用AR/VR最小化了错误。在某些情况下，这使得生产力提高了40%以上。AR/VR技术通过优化决策过程为制造构建过程节省了大量时间，这对整个OODA循环(观察、定位、决定、行动)产生了积极影响。

沉浸式混合现实对3D和人工智能的需求

混合现实应用的关键要求之一是在对象上精确地覆盖其模型或数字孪生。他提供装配和培训工作指导，并帮助跟踪制造错误和缺陷。用户还可以跟踪对象，并随着工作的进展调整渲染。

大多数设备上的目标跟踪系统使用2D图像和基于标记的跟踪，严重限制了3D覆盖的准确性，因为2D跟踪不能估计深度，因此不能高精度地估计比例和姿态。这意味着即使用户从一个角度和位置看可以得到看起来很好的匹配，但当用户在六自由度(6DOF)中移动时，覆盖层会失去对齐。此外，在大多数情况下，通过计算或使用带有标准训练库的简单计算机视觉方法(例如谷歌MediaPipe、VisionLib)实现对象检测、识别及其规模和方向估计(称为对象注册)，这对于规则和/或更小和更简单的对象，如手、脸、杯子、桌子、椅子、轮子、规则几何结构等都很有效。然而，在企业用例中，标记训练数据(尤其是在3D中)并不容易用于大型、复杂的对象，这使得使用基于2D图像的跟踪来对齐、覆盖和持久跟踪对象并在3D中融合渲染模型变得困难(如果不是不可能的话)。

实现自动化的正确平台技术

设备管理人员必须考虑的一点是，并非所有的自动化技术都是平等的。密切关注技术基础设施并选择支持云计算的平台是很重要的，这样项目才能在需要时真正扩展。制造商正在通过利用分布式云架构和基于3D视觉的人工智能支持的基于云的(或基于远程服务器的)AR/VR平台来克服其增长限制。这些云平台提供了所需的性能和可伸缩性，以快速和大规模地推动行业创新。

使用机器人和AR/VR驱动的自动化技术需要正确的速度和数据的准确性。尽管AR/VR等技术已经使用了好几年，但许多制造商已经部署了基于现场环境的虚拟解决方案，所有数据都存储在本地。

现有的AR/VR基础设施限制了当前虚拟设计所需的速度和可扩展性。它限制了组织之间进行知识共享的能力，而知识共享在设计新产品和理解虚拟构建的最佳方式时是至关重要的。

如今的制造商正在通过利用分布式云架构和基于3D视觉的人工智能支持的基于云(或基于远程服务器)的AR/VR平台来克服这些限制。这些云平台提供了所需的性能和可扩展性，以快速和大规模地推动行业创新。

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