Čo je to 3D analýza pohybu?

Pri 3D analýze pohybu sa pohyby objektov, strojových súčastí alebo (ľudských) tiel v 3D priestore zaznamenávajú v priebehu času pomocou senzorov s použitím stereokamier. Zozbierané dáta možno následne analyzovať a použiť na optimalizačné opatrenia. Pri 3D analýze pohybu sa v závislosti od aplikácie zaznamenáva široká škála kinematických parametrov, napríklad zrýchlenie, rýchlosť otáčania alebo vychýlenia vedení či pohonov.

Ako funguje 3D analýza pohybu?

Na 3D analýzu pohybu sa zvyčajne používajú systémy pozostávajúce zo stereo kamerových senzorov, hardvéru a softvéru na spracovanie dát a takzvaných meracích značiek. Tieto meracie značky, ktoré môžu byť v závislosti od zamýšľaného použitia samolepiace alebo teplotne stabilné, sa pred meraním pripevnia na merané body na objekte. Stereo kamerový senzor – známy aj ako meracia hlava – sa potom umiestni na statív pred meraný objekt. Objekt merania s meracími značkami sa uvedie do pohybu a kamery začnú zaznamenávať testovacie usporiadanie. V moderných systémoch sa toto zaznamenávanie obrazu spúšťa flexibilne pre jeden alebo viac stavov zaťaženia – výkon kamery sa tak automaticky prispôsobuje podmienkam zaznamenávaného objektu. Významná výhoda 3D analýzy pohybu: Vďaka technológii stereokamery možno súčasne určiť ľubovoľný počet meracích bodov v priestore s presnosťou 30-40 μm/m!

V akých oblastiach sa používa 3D analýza pohybu?

Moderné meracie zariadenia na 3D analýzu pohybu sú založené na optických meracích metódach. Možné aplikácie optickej metrológie sú rozmanité – to sa odráža aj v aplikáciách 3D analýzy pohybu. Optickú metrológiu možno škálovať pre rôzne veľkosti vzoriek od niekoľkých milimetrov do niekoľkých metrov a prispôsobiť meracím úlohám a podmienkam prostredia.

V dôsledku toho sa 3D analýza pohybu s použitím optických meracích systémov v súčasnosti vykonáva v mnohých odvetviach, ako napríklad:

Automobilový priemysel
Letecký a kozmický priemysel
Spotrebný priemysel
Biomechanika
Analýza spôsobilosti strojov, monitorovanie procesov, optimalizácia výrobných procesov

3D analýza pohybu vo výrobnej technike

Pri tvárnení alebo rezaní vyžadujú niektoré procesy pokročilejšie metódy analýzy. Napriek skúsenostiam sa môže stať, že pri testovaní nástrojov sa nezistia žiadne chyby, ale neskôr sa na súčasti nájdu malé chyby. V tomto prípade systémy na 3D analýzu pohybu ponúkajú osvedčenú podporu pre optimalizáciu strojových procesov, ako sú tie, ktoré sú bežné pri tvárnení alebo obrábaní pomocou nástrojov. Vždy, keď sú potrebné presné vyhlásenia o uhlových polohách, tuhosti stroja alebo centrovaní, 3D analýza pohybu je vhodná na získanie dátových sád, ktoré možno použiť na optimalizáciu výrobných procesov a zníženie nákladov.

Dokáže 3D analýza pohybu zachytiť aj skryté súčasti?

Nie všetky súčasti v pracovnej oblasti môžu byť priamo zachytené stereo kamerovým senzorom. Ak sa majú analyzovať polotovary alebo hroty nástrojov pokryté nosičom nástrojov, používajú sa adaptéry. Na týchto adaptéroch sa vopred definujú ľubovoľné skupiny bodov a adaptér sa podľa toho kalibruje. Táto „obchádzka“ tiež umožňuje bez problémov analyzovať skryté, komplexné súčasti a zostavy.

Možno 3D analýzu pohybu použiť aj na vyhodnotenie v reálnom čase?

Kombináciou vhodného softvéru s rýchlym prenosom dát možno 3D analýzu pohybu použiť aj v kontexte analýzy v reálnom čase. Typickým príkladom tejto aplikácie je analýza deformácií na strojoch na tvárnenie plechov. Pomocou 3D vektorov posunu a diagramov možno v reálnom čase sledovať deformácie, ako sú vychýlenia, krútenie alebo ohyb, a skúmať zrýchlenia, rýchlosti alebo štrukturálne vibrácie. V závislosti od požiadaviek môžu byť reporty vydávané vo forme obrázkov, videí, tabuliek, diagramov alebo ako praktický súbor PDF pomocou týchto systémov.

Je zložité nastaviť 3D analýzu pohybu?

Nie, práve naopak: nastavenie optického meracieho systému, ako je ARAMIS od ZEISS, je obmedzené na maximálny čas kratší ako jedna hodina, ktorý zahŕňa aj pripevnenie meracích bodov na vzorku. Moderné systémy sa dajú rýchlo a flexibilne prispôsobiť rôznym veľkostiam meracieho poľa – od najmenších objektov vo veľkosti pohľadnice až po kompletné veterné turbíny. Optické meracie systémy, ako je ARAMIS, sa dajú použiť nielen na presné meranie pohyblivých súčastí, ale aj na nahradenie snímačov posunu (LVDT) a snímačov zrýchlenia (akcelerometrov)!

  
      Možno 3D analýzu pohybu použiť aj na záznam pohybu ľudských tiel?
      
    3D analýza pohybu je bežne aplikovaná v ortopédii alebo traumatológii. Analýzy pohybu umožňujú komplexné pozorovanie ľudského tela v pohybe – čo vedie k novým terapeutickým prístupom alebo odhaleniu chýb držania tela. 3D analýza pohybu je tiež rozšírená v športovej medicíne.

Obsah tretej strany je zablokovaný

Prehrávač videí je zablokovaný na základe vašich nastavení súborov cookie. Ak chcete zmeniť toto nastavenie a prehrať video, kliknite na tlačidlo nižšie a udeľte súhlas s použitím „funkčných“ sledovacích technológií.

Zdieľať túto stránku