Solutions de test pour la réalité augmentée et la réalité virtuelle (RA/RV)

La réalité augmentée superpose des éléments virtuels au monde réel, la réalité virtuelle le remplace, tandis que la réalité mixte fusionne les deux ; ensemble, elles forment la XR, ou réalité étendue. À mesure que ces technologies se généralisent dans l'électronique grand public, la formation industrielle, le secteur de la santé et les services sur le terrain, les attentes en matière de cohérence et de confort ne cessent de croître.

À mesure que les lunettes intelligentes et les casques passent des laboratoires de recherche et développement aux chaînes de production mondiales, le maintien d'une performance constante en matière d'optique, de capteurs et de suivi devient un défi de fabrication, et non plus seulement un défi de conception.

Averna accompagne les équipementiers et les sous-traitants tout au long du cycle de vie des produits, depuis la validation en R&D et la montée en puissance de la production jusqu'aux tests de fin de ligne (EOL). Notre plateforme de calibrage AR/VR/MR configurable plateforme nos stations de test automatisées garantissent des mesures reproductibles, un déploiement évolutif et une robustesse adaptée à la production.

Le défi de fabrication que représentent les appareils immersifs

L'immersion repose sur la précision. Un léger désalignement optique, un étalonnage instable de l'IMU ou une dérive de suivi peuvent nuire à l'expérience utilisateur et réduire le rendement du produit. Assurer cette précision sur l'ensemble des équipes, des lignes de production et des sites à l'échelle mondiale ajoute une complexité supplémentaire :

• Maintien de l'alignement caméra-IMU lors de mouvements sur plusieurs axes
• Garantir des performances optiques objectives du NED
• Contrôle de la stabilité de l'étalonnage dans différentes conditions de température et de vibrations

Il est indispensable de disposer d'instruments et de systèmes d'automatisation normalisés, sans quoi la variabilité augmente et le rendement en pâtit.

Une approche normalisée pour l'étalonnage et les tests en RA, RV et RM

Averna répond à ces problèmes grâce à une plateforme de calibrage AR/VR/MR standardisée, spécialement conçue pour les appareils immersifs. Nos solutions comprennent :

• plateformes de mouvement multiaxiales plateformes l'étalonnage caméra-IMU
• Méthodes de mesure optique objective (MTF, distorsion, champ de vision)
• Processus automatisés d'alignement optique
• Validation des capteurs et du suivi dans des conditions contrôlées
• Système de fixation sécurisés adaptés à la production

La méthodologie est fournie sous forme de postes configurables, équipés de dispositifs de fixation de qualité industrielle, de procédures de test séquencées et de services de données intégrés au MES/OPC UA, de sorte que les résultats restent valables en R&D, lors du lancement de nouveaux produits (NPI) et en fin de vie (EOL). Lorsque vous devez passer à l'échelle supérieure, nous reproduisons les postes (conformément aux plans) sur l'ensemble des sites et assurons le suivi de la GR&R et du SPC, ce qui permet d'augmenter le débit sans compromettre la rigueur des mesures qui garantissent le rendement, le confort et l'image de marque.

Pour garantir des performances constantes sur les appareils immersifs, il ne suffit pas de se contenter de simples étapes de calibrage isolées. Les tests de réalité étendue dans un contexte de fabrication nécessitent des systèmes de mesure optique intégrés, un calibrage des capteurs piloté par le mouvement, une validation des sous-systèmes embarqués et des environnements contrôlés conçus pour assurer la répétabilité.

Les appareils de réalité augmentée (RA) et de réalité virtuelle (RV) associent optique, capteurs, électronique et connectivité au sein d'un système étroitement intégré. Le schéma ci-dessous illustre l'étendue de la couverture des tests RA/RV d'Averna sur l'ensemble de ces sous-systèmes.

Architecture de mesure optique

Les performances des écrans de visualisation rapprochés ont une incidence directe sur la netteté et l'alignement perçus. En production, ces paramètres doivent être mesurés dans des conditions contrôlées et selon des tolérances bien définies.

Les systèmes de test RA/RV d'Averna utilisent des bancs optiques de précision dotés d'une géométrie de capture fixe et d'un positionnement à contrainte mécanique. Cela élimine toute influence de l'opérateur et garantit un alignement déterministe entre le dispositif testé et le système de mesure.

La qualité de l'image est évaluée à l'aide de méthodes objectives telles que l'analyse MTF et la cartographie de la distorsion. Le champ de vision est validé par rapport à des spécifications définies, à l'aide de références optiques étalonnées et d'un éclairage contrôlé. La validation de la synchronisation et de la fréquence de rafraîchissement de l'affichage peut également être intégrée afin de garantir des performances visuelles constantes dans tous les modes de fonctionnement.

Pour les applications nécessitant une grande précision optique, des processus d'alignement actif peuvent être intégrés afin d'ajuster et de valider de manière dynamique le positionnement des composants pendant l'assemblage.

Il en résulte une architecture de mesure conçue pour garantir la reproductibilité. Le même dispositif testé lors de la validation technique peut être caractérisé à l'aide de méthodes équivalentes en atelier de production, sans qu'il soit nécessaire de redéfinir la stratégie de mesure.

Calibrage des capteurs et des mouvements

Averna intègre des plateformes linéaires et rotatives multiaxiales capables de reproduire des trajectoires de mouvement contrôlées dans le respect de tolérances très strictes. Ces plateformes :

• Correction du biais et du facteur d'échelle de l'IMU
  
• Vérification de l'alignement entre la caméra et le capteur
• Validation dynamique du mouvement dans des conditions reproductibles

Le système ne se limite pas à l'étalonnage statique. Il prend également en charge la validation des mouvements contrôlés, ce qui permet aux fabricants d'observer le comportement des capteurs lors de séquences dynamiques plutôt que de se fier uniquement à des mesures en points fixes. En production, cette architecture permet une vérification fonctionnelle structurée des sous-systèmes de mouvement.

Il en résulte une chaîne de mouvements calibrée et validée sur le plan fonctionnel, qui répond aux exigences de fabrication sans ajouter de complexité inutile au flux de production.

Intégrité des mesures et contrôle de la production

Les tests en RA/RV n'ont de valeur que si les mesures restent stables dans le temps. La répétabilité et la traçabilité déterminent si une plateforme passer de la phase de développement à la production en série.

Chaque poste d'essai est conçu pour permettre un chargement contrôlé de l'objet sous test et intègre des contraintes mécaniques qui empêchent tout mouvement une fois l'appareil fixé. Cela permet de réduire la variabilité de position à la source plutôt que de la compenser par des moyens logiciels.

Avant la mise en service dans l'atelier de production, des analyses de répétabilité sont réalisées et des études GR&R sont menées afin de quantifier la variation des mesures. L'objectif est de vérifier que le système est capable de distinguer la variation réelle du produit du bruit de mesure. Les facteurs environnementaux, tels que les variations de température, l'exposition aux vibrations et la dérive à long terme, sont évalués afin de garantir la stabilité de l'étalonnage dans des conditions d'exploitation réelles.

Les résultats des mesures sont enregistrés à la source et structurés en vue de leur intégration dans les environnements MES. Cela permet d'assurer le contrôle statistique des processus, le suivi du rendement et une comparaison cohérente entre les lignes de production et les sites, tant lors de la montée en puissance d'un nouveau produit que pendant la production à grand volume.

Intégration matérielle et logicielle pour les tests de réalité augmentée et de réalité virtuelle

Averna développe des écosystèmes de test complets qui intègrent des dispositifs de fixation mécaniques, des systèmes de contrôle de mouvement, des systèmes de vision, des tests RF et des composants électroniques sur mesure, le tout associé à des infrastructures logicielles industrielles conçues pour une mise en œuvre en usine.

Au niveau matériel, les systèmes s'interfacent directement avec le dispositif sous test via des interfaces de communication personnalisées prenant en charge les assemblages de circuits imprimés, la gestion programmable de l'alimentation et l'acquisition de données à haut débit. Le déclenchement déterministe garantit une interaction synchronisée avec les caméras, les IMU, les écrans, les modules RF et les composants électroniques embarqués pendant l'étalonnage et la vérification fonctionnelle. La stabilité de l'alimentation et la réponse des sous-systèmes embarqués peuvent être validées dans le cadre de tests structurés de fin de ligne.

Au niveau logiciel, Averna Launch, un gestionnaire de tests centralisé, gère le séquencement, logiciel embarqué et les routines d'étalonnage tout en traitant les données de mesure en temps réel. Les résultats sont enregistrés dans des formats structurés afin de prendre en charge la connectivité MES et la traçabilité à long terme. Des outils de vision par ordinateur intégrés peuvent également être déployés pour la détection de caractéristiques, la vérification de l'alignement ou l'identification de défauts, si nécessaire.