Bezprzewodowy manipulator przestrzeni i obiektów 3D dla oprogramowania CAD/CAM

Spółka 3D Motion Controls powstała z myślą o projektowaniu i wdrażaniu rozwiązań poprawiających komunikację interfejsu człowiek-maszyna. Zajmuje się rozwojem technologii nawigacji inercyjnej opartej na modułach AHRS oraz zastosowaniu jej w konkretnych branżach.

Pierwszym rozwijanym przez firmę produktem jest kontroler poprawiający wydajność oraz wygodę pracy w środowiskach CAD/CAM oraz środowiskach do projektowania obiektów trójwymiarowych. Użytkownikami urządzenia są konstruktorzy, product designerzy, architekci. W dalszym etapie rozwoju spółki planowane jest wdrożenie rozwijanej technologii do sterowania położeniem obiektów fizycznych m.in. ramion robotycznych, kamer umieszczonych na gimballach.

Założycielami spółki są dwaj absolwenci Wydziału Mechatroniki Politechniki Warszawskiej. Technologia zastosowana przez firmę pozwala na orientację trójwymiarowych obiektów w przestrzeni kartezjańskiej. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych modułów pomiarowych IMU, systemu AHRS oraz komunikacyjnych Bluetooth 5.0 w urządzeniu 3D Motion Controls jest w stanie bezprzewodowo manipulować przestrzenią 3D i obiektem trójwymiarowym w 6 stopniach swobody.

Urządzenie daje ponadto uczucie trzymania obiektu w dłoniach, co jest bardzo przydatne podczas pracy w programach do modelowania 3D

System koreluje nasze położenie z rzutnikiem lub ekranem w sposób ciągły, nie wymagający uwagi użytkownika. Oznacza to, że użytkownik podczas pracy nie musi zwracać uwagi na położenie kontrolera ani dłoni w przestrzeni, aby osiągnąć zamierzone obroty obiektu. Dodatkowo dany układ odniesienia jest w pełni konfigurowalny przez użytkownika w sposób dynamiczny, co oznacza, że może przenieść punkt orientacji w przestrzeni z jednego monitora na drugi przy pomocy jednego przycisku.

Technologia działa w oparciu o nawigację inercyjną (IMU, AHRS – moduły pomiarowe) polegającą na pomiarze przyśpieszeń działających na obiekt oraz prędkości kątowych w celu określenia jego orientacji i położenia. Moduły pomiarowe składają się z żyroskopu, akcelerometrów oraz magnetometru, a współczesne moduły produkowane są w technologii MEMS. Technologia najczęściej stosowana jest do pomiaru orientacji obiektów nieposiadających innych punktów odniesienia (np. wielopunktowego kontaktu z podłożem). Urządzenia tego typu są szeroko używane do stabilizacji, między innymi statków wodnych, powietrznych i kosmicznych, platform stabilizowanych, a także w kontrolerach VR.

3D Motion Controls stara się tworzyć rozwiązania, które sprawiają, że poruszanie się w wirtualnej przestrzeni trójwymiarowej jest bardziej wydajne i intuicyjne. Wysoka dokładność jest wymagana w modelowaniu przestrzeni 3D, prezentacjach modeli 3D, w nowych rodzajach gier wideo, które w ostatnich latach rozwijają się dynamicznie i według prognoz będą rozwijać się w dalszym ciągu. Dodatkowo planowane jest wykorzystanie tej technologii do sterowania obiektami fizycznymi, jak ramiona robotyczne czy oświetlenie.

Istniejące urządzenie do pracy w programach CAD/CAM oparte jest na mechanicznym sprzężeniu użytkownika z komputerem, co nie oddaje w dużym stopniu mechaniki ruchu ręki użytkownika i sprawia trudności w manipulowaniu obiektem 3D. Manipulacja obiektem za pomocą urządzenia 3D Motion Controls odbywa się poprzez odwzorowanie ruchu ręki (współrzędne obiektu są skorelowane z naturalnym ruchem ręki) z wykorzystaniem wspomnianej już technologii.

Urządzenie pozwala użytkownikowi na jednoczesne korzystanie z klawiatury komputera i pozostaje w miejscu bez konieczności zaciskania dłoni – wearable. Ponadto działa bezprzewodowo i daje dużą możliwość personalizacji kontrolera w zależności od używanego oprogramowania i zakresu zastosowania, ma również wsparcie gestów, co przyspiesza wybór konfigurowalnych opcji.

Użytkownikami będą inżynierowie konstruktorzy, designerzy, graficy 3D, projektanci architektoniczni, wszyscy korzystający z oprogramowania 3D CAD/CAM. Na podstawie badań opublikowanych przez portal BisResearch.com, światowy rynek projektowania wspomaganego komputerowo w latach 2017–2023 odnotuje wysoki wzrost, a jego szacunkowa wartość wyniesie 11,21 miliarda dolarów. Według badań konkurencyjnej firmy, 84% inżynierów korzystających z dodatkowego wyposażenia wspierającego projekt odnotowało znaczny wzrost wydajności i komfort pracy

Testy urządzenia będą prowadzone w drugiej połowie października 2018 oraz na początku listopada 2018. Testerami są projektanci, którzy zgłosili się drogą internetową, grupy studentów na uczelni technicznej oraz akademii sztuk pięknych, a także profesjonalni inżynierowie. Prowadzone są również rozmowy z jedną z dużych korporacji międzynarodowych, gdzie chęć testowania wyrazili Inżynierowie Mechanicy.

Na dany moment konsultacje z osobami potencjalnie zainteresowanymi pozwoliły firmie na wprowadzenie ważnych poprawek zarówno w designie, jak i w programie przeznaczonym dla użytkowników. Opinie testerów są dla 3D Motion Controls niezmiernie ważne, ze względu na chęć wprowadzenia produktu jak najbardziej ergonomicznego i usprawniającego prace projektowe.

Dodatkowe informacje:
m.leluch@3dmotioncontrols.com
n.izdebski@3dmotioncontrols.com