AR工业应用｜除了AR远程协助，AR在工业还能干什么？｜effiar分享

增强现实（AR）使用显示器，摄像机，各种类型的传感器和软件，通过人工感知体验来增强用户的现实环境。大多数AR应用程序都使用智能设备（例如智能手机，平板电脑和智能眼镜）将数字信息和图形叠加到用户的真实视图上。Pokemon Go和Snapchat过滤器是消费者世界中最流行的AR应用程序。

尽管AR并不是一个新概念，但计算机视觉，传感技术，数据存储，显示器和软件技术等领域的进步现已使AR成为供消费者，商业和工业应用的更为实用的解决方案。尽管仍处于AR革命的初期，但由于风险投资（VC）界的所有关注，我们看到了AR初创公司的爆炸式增长。

AR在消费者，商业和工业领域的各种应用中迅速找到了自己的位置。在本报告中，我们将研究AR技术的发展，重点是工业应用和趋势以及相关的挑战。

主要发现包括：

在过去的几年中，AR进行了一些重大投资，赢得了风险投资界的广泛关注。随着在企业，商业和工业领域的广泛应用可能性，AR继续吸引投资。2018年，来自VC世界的AR资金约为8.59亿美元。

制造业正面临着与即将到来的大规模技能外流有关的危机，很少有年轻人愿意承担这个挑战。事实证明，AR是帮助工业劳动力的有效工具。通过远程增强通信和增强操作，AR可以帮助行业更好地应对即将到来的技能差距挑战。

随着婴儿潮一代的退休，该行业需要快速有效地培训其新员工。AR也已成为培训的关键工具。AR具有创建透视效果以及合并物理和虚拟世界的功能，可以帮助创建更有效的交互式培训课程。 

数字化转型正在破坏与公司组织和运营方式有关的许多方面。在许多情况下，这有助于为成功采用AR铺平道路。首先，劳动力正在变得对新技术和工作程序的变化更加开放。其次，已经安装或计划安装可进一步提高AR潜力的所有技术。

扩展现实

扩展现实（XR）已成为所有沉浸式技术的总称。这些包括虚拟现实（VR），AR，混合现实（MR）以及介于两者之间的所有其他沉浸式技术。所有沉浸式技术都在不同程度上扩展了用户的真实感。在继续详细讨论AR及其在行业中的应用之前，重要的是定义AR并查看该技术的独特功能，并了解AR，VR和MR之间的异同。

虚拟现实

虚拟现实是使用计算机技术创建的完全模拟的体验。通常，模拟体验与真实（物理）世界完全不同。该技术在游戏世界中广为流行，但在工业上也越来越受欢迎，主要用于培训应用。

大多数VR系统使用VR头戴式耳机创造模拟体验。但是，多项目环境也可以用于生成虚拟环境。VR头戴式耳机基本上是带有小屏幕的头戴式显示器，可以完全遮住用户的眼睛，从而提供完全的身临其境的体验。在多投影环境中，使用专门设计的VR房间将数字内容投射到墙壁上，并且还可以在地板和天花板上投影，从而实现完全沉浸。多投影环境可能一次允许一个以上的用户沉浸在VR体验中。在大多数VR应用程序中，用户可以环顾四周，移动甚至与计算机生成的三维虚拟世界互动，使其非常适合游戏和培训用途。Oculus Quest，Oculus Rift，HTC Vive，

增强现实

AR使用计算机技术通过数字内容扩展用户的真实环境。借助AR，数字媒体会叠加在用户部分视场上，以增强用户的视觉效果。通常，用户会佩戴透明的头戴式显示器，该显示器将AR内容投影到用户的视野中。但是，各种其他数字工具（例如智能手机或平板电脑）也可以用于创建AR效果。

AR的概念起源于平视显示器（HUD），其中透明显示器以用户的通常视点显示数据，因此他或她不必将视线转移到关键信息上。这些HUD最初在航空业中用于为飞行员提供关键的飞行仪表数据。从那时起，该技术就一直在寻找其他领域的可用性。该技术已成为汽车行业最流行的技术，它可以帮助驾驶员获得速度，发动机转速和其他关键信息，而不必离开视线。现在，一些汽车制造商正在将HUD技术整合到他们的汽车设计中，以结合传统的仪表板显示为驾驶员显示速度，里程，方向和其他关键信息。如今，HUD最常见的形式是智能眼镜，例如Google Glass，Epson Moverio，和Vuzix Blade。这些智能眼镜有时也称为AR眼镜。

随着数字和传感器技术变得越来越先进，车载HUD也正在演变为更复杂的技术。先进的HUD系统现在可以智能地检测用户视野中的尺寸和对象，从而将数字内容与实际内容相对应地放置在用户视野中。例如，美国大陆航空的AR HUD可以与驾驶员辅助系统（如自适应巡航控制（ACC）和车道偏离警告（LDW））配对使用，以为驾驶员提供高级的视觉警报和信息。当ACC检测到前方车辆时，HUD会在道路上覆盖数字标记，以指示距前方车辆的距离。同样，通过从LDW系统获取数据，HUD可以将虚拟车道标记叠加到驾驶员的道路视野上。

AR也已广泛用于汽车的后视摄像头，以帮助驾驶员倒车和停车。大多数备用摄像机都会在监视器上添加可视标记，以帮助指示汽车的行驶方向，并帮助驾驶员更轻松地进入或离开停车位。最近，AR已通过游戏应用程序PokémonGo普及。

总之，可以在各种类型的硬件上实现AR：汽车挡风玻璃和后备摄像头监视器，电视屏幕，电话，平板电脑和智能手机。使用AR，数字内容可能会也可能不会考虑用户视野中不同对象的相对位置。换句话说，数字内容可以或可以不锚定到该领域。

混合现实

与AR相似，使用MR数字媒体时，它会叠加在用户部分视场上，以增强用户的视觉效果。但是又走了一步。在使用AR应用程序时，数字内容可能会或可能不会锚定到现场，而在MR应用程序中，数字内容几乎总是会锚定。此外，用户可以与虚拟对象进行交互。例如，使用Microsoft HoloLens，用户可以使用手势与虚拟对象进行交互。另一个受欢迎的MR耳机是MagicLeap One。MR耳机比AR智能眼镜更先进，因此能够创造更好的AR体验。

工业AR

AR技术已经存在了很多年，但是工业界直到最近才开始对该技术给予极大的关注。谷歌和微软等技术巨头也将重点放在AR的工业应用上。现在，许多业内人士将术语“工业增强现实（IAR）”用于支持工业过程的AR应用程序。

工业应用

AR的一个主要优点是它不需要专用的硬件设备。机器学习和计算机视觉技术的进步使为平板电脑和手机构建功能强大的AR应用程序成为可能。这些移动解决方案已经在工业界变得越来越普遍，从而使工业组织更容易采用AR技术。AR已经在业界引起关注。接下来是一些更常见的应用程序的讨论。

远程协作

事实证明，AR很有用处之一是远程协作。工业专业人员必须经常与其他远程专家合作。使用AR，他们现在可以更有效地与同龄人建立联系。AR应用程序允许使用智能眼镜，电话和平板电脑。这些功能使用户可以通过视频通话与远程专家联系，并使用用户实时视野中的图表，标记，说明和注释实时接收指导。许多高级应用程序还允许用户在其视野内查看关键任务信息。通过将数字创建的内容叠加在实时视频流上，AR可以提供虚拟的“动手”帮助。

需要为其遍布广泛地区的设备提供维护服务的制造商和OEM可以从远程增强协作工具中显着受益，以降低服务成本并提高这些活动的利润率。现在，许多OEM正在向最终用户提供AR协作工具，作为其维护服务的一部分。在许多情况下，使用这些工具，最终用户可以在OEM专家的远程指导下自己解决问题。这些工具可帮助最终用户更快地解决现场问题，并更快，更轻松地解决它们。 

训练

行业面临即将来临的技能缺口。随着婴儿潮一代的退休，行业需要快速有效地培训其新员工。几年前，VR被吹捧为将操作员培训提升到更高水平的下一代解决方案。VR可以创建具有大视野和完全沉浸感的有效训练程序。但是，创建VR体验可能既耗时又昂贵。现在，AR也已成为培训计划的关键工具。AR具有创建透视效果以及合并真实世界和虚拟世界的功能，可以帮助创建交互式培训课程。 

许多AR公司已经提供了允许用户创建自己的增强培训程序的工具。虽然可以为智能手机和平板电脑创建简单的培训程序，但高级培训程序需要更复杂的硬件，例如RealWear眼镜和Microsoft HoloLens。为了创建高级培训应用程序，培训师会在穿戴智能装备并记录所有步骤以及语音指令的同时逐步执行各种任务。培训师还可以将增强的对象，说明和标签添加到他们的培训应用程序中。创建培训应用程序后，受训人员可以重复使用同一程序多次。学员会穿戴AR硬件，并获得逐步指导。当他们完成每个步骤时，AR应用程序会识别出这一点并向受训人员提供下一条指令。这条路， 

运作方式

AR还可以用于简化工业工人的日常操作和程序。到目前为止，AR已获得装配操作的广泛认可。增强的指令可帮助汽车，半导体和其他各个行业的组装工人高效，快速且减少错误地执行任务。这些组装操作可能很复杂，工人必须组装数百个复杂的零件。

传统上，工人将需要依靠印刷的说明并记住必要的步骤。相比之下，AR应用程序可以接受这些说明，并使它们在工作人员的视野中轻松可见。随着工作人员从一个步骤前进到另一个步骤，该应用程序将为他们提供必要的指导。许多应用程序还允许对组装步骤进行视频录制，因此，如果需要，工作人员可以参考以前录制的组装视频。

AR还帮助加工厂的工人。现在，AR应用程序已用于一系列维护和检查操作。与其他资产管理解决方案很好地集成在一起的AR应用程序可以通过简化维护任务使最终用户受益。AR应用程序可以在维护人员的视野中获取维护人员的工作指令，向技术人员显示故障资产的最佳路线，显示维护记录以及获取说明手册和数据读数。正确集成后，AR应用程序还可以帮助员工使用简单的语音命令输入维护和检查数据。

AR技术已经被证明对工业界很有用。人工智能（AI）可以进一步改善价值主张。首先，AI可以简化AR内容创建过程。许多AR开发软件工具已经集成了AI，可以使没有广泛软件背景的用户轻松创建AR内容。AI可以帮助AR软件工具快速分析形状，曲线，边缘和对称性，以识别和跟踪对象并放置3D内容。其次，可以将AI与AR应用程序合并以改善操作和维护性能。AI可以根据情况，过程条件和操作员的专业知识来帮助构建有效的增强程序和指令。在记录每个会话时，可以将其用于进一步改进过程和相关的增强指令。

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