将AR/VR质量从研发阶段推进至大规模量产
增强现实（AR）在现实世界之上叠加虚拟内容，虚拟现实（VR）则完全取代现实世界，混合现实（MR）则将两者融合；三者统称为XR，即扩展现实。随着这些技术在消费电子、工业培训、医疗保健和现场服务等领域的大规模应用，人们对其一致性和舒适度的期望也在不断提升。
随着智能眼镜和头戴设备从创新实验室走向全球生产线，确保光学、传感器和追踪性能的一致性，已不再仅仅是设计上的挑战，更成为制造过程中的难题。
Averna 在整个产品生命周期中为原始设备制造商（OEM）和合同制造商提供支持，涵盖从研发验证和新产品导入（NPI）量产到生产线末端（EOL）生产测试的各个阶段。我们可配置的 AR/VR/MR 校准平台和自动化测试站，可确保测量结果的可重复性、部署的可扩展性以及生产级别的可靠性。
沉浸式设备背后的制造挑战
沉浸式体验取决于精度。哪怕是微小的光学对准偏差、不稳定的IMU校准或跟踪漂移，都可能降低用户体验并减少产品良率。若要在不同班次、生产线和全球各站点之间保持这种精度，则会带来更大的复杂性：
- 在多轴运动下保持相机与IMU的对齐
- 确保NED的光学性能客观
- 在温度和振动条件下控制校准稳定性
您需要采用标准化的仪器设备和自动化流程，否则变异性会增加，产量也会受到影响。
一种标准化的AR/VR/MR校准与测试方法
Averna 通过一款专为沉浸式设备设计的标准化AR/VR/MR 校准平台，解决了这些故障模式。我们的解决方案包括：
- 用于相机-IMU标定的多轴运动平台
- 客观光学测量方法（MTF、畸变、视场）
- 自动化光学对准工作流程
- 在受控条件下对传感器和追踪系统的验证
- 安全可靠的生产级夹具
该方法以可配置工位的形式呈现，配备生产级夹具、序列化测试方案以及与MES/OPC UA集成的数据服务，因此测试结果在研发、新产品导入（NPI）和产品生命周期末期（EOL）阶段均具有一致性。当您需要扩大规模时，我们会根据图纸要求在各站点复制工位，并维持GR&R和SPC，从而在提升吞吐量的同时，仍能保持保障良率、舒适度和品牌声誉的测量严谨性。
扩展现实市场的应用
Averna 的增强现实和虚拟现实测试平台支持多个领域的沉浸式设备，包括：
面向生产环境的高级 AR/VR 测试能力
要在沉浸式设备中实现稳定的性能表现，仅靠孤立的校准步骤是远远不够的。在制造环境中进行扩展现实测试，需要集成光学测量系统、基于运动控制的传感器校准、嵌入式子系统验证，以及为确保重复性而专门设计的受控环境。
AR/VR 设备将光学、传感、电子和连接技术整合在一个高度集成的系统中。下图展示了 Averna 在这些子系统中的 AR/VR 测试覆盖范围。
光学测量架构
近眼显示器的性能直接影响其视觉清晰度和对齐度。在生产过程中，必须在受控条件下并按照规定的公差范围对这些参数进行测量。
Averna 的 AR/VR 测试系统采用具有固定捕获几何结构和机械定位约束的高精度光学工作台。这消除了操作员的影响，并确保被测设备与测量系统之间具有确定性的对准关系。
图像质量通过MTF分析和畸变映射等客观方法进行评估。视野范围则通过校准的光学参考标准和受控照明条件，对照既定规格进行验证。此外，还可纳入显示时序和刷新率的验证，以确保在各种工作模式下都能保持一致的视觉性能。
对于需要高光学精度的应用，可集成主动对准工作流程，以便在组装过程中动态调整和验证组件的位置。
由此形成了一种旨在确保可重复性的测量架构。在工程验证阶段经过测试的同一设备，可在生产线上采用等效的方法进行表征，而无需重新定义测量策略。
传感器与运动校准
Averna 集成了多轴线性与旋转平台，能够在严格定义的公差范围内重现受控运动轨迹。这些平台可实现：
- 惯性测量单元（IMU）的偏移量和标度因子校正
- 相机与传感器对准验证
- 在可重复条件下进行动态运动验证
该系统不仅限于静态校准，还支持受控运动验证，使制造商能够观察传感器在动态序列中的行为，而不仅仅依赖于固定点的测量。在生产中，这种架构能够对运动子系统进行结构化的功能验证。
测量完整性与生产控制
只有当测量结果随时间推移保持稳定时，AR/VR测试才有价值。可重复性和可追溯性决定了一个平台能否从工程构建阶段过渡到持续生产阶段。
每个测试站均采用受控被测设备（DUT）加载设计，并设有机械限位装置，确保设备固定后不会发生位移。这种设计从源头减少了位置偏差，而非通过软件进行补偿。
在设备投入生产车间之前，会进行重复性分析并开展GR&R研究，以量化测量偏差。其目的是确认该系统能够区分真实的产品变异与测量噪声。此外，还会评估温度变化、振动暴露和长期漂移等环境因素，以确保设备在实际运行条件下保持校准稳定性。
测量结果在源头采集，并经过结构化处理以便集成到MES环境中。这使得在产品导入（NPI）阶段的量产爬坡期及大规模生产期间，能够实现统计过程控制、良率追踪，以及不同生产线和工厂之间的一致性比较。
AR/VR 测试的软硬件集成
Averna 开发了完整的测试生态系统，将机械夹具、运动控制、视觉系统、射频测试和定制电子设备与专为工厂部署设计的工业软件框架相结合。
在硬件层面，系统通过支持PCB组件、可编程电源控制和高速数据采集的定制通信接口，与被测设备直接对接。确定性触发机制确保在校准和功能验证过程中，与摄像头、惯性测量单元（IMU）、显示器、射频模块及嵌入式电子设备保持同步交互。作为结构化生产线末端测试的一部分，可对电源稳定性及嵌入式子系统的响应进行验证。
在软件层面， Averna Launch作为一款集中式测试执行系统，负责管理测试序列、固件交互及校准流程，同时实时处理测量数据。测试结果以结构化格式记录，以支持与制造执行系统（MES）的连接及长期可追溯性。必要时，还可部署集成的计算机视觉工具，用于特征检测、对齐验证或缺陷识别。
VR头显显示校准站
Averna 为一家领先的 VR 头显制造商设计并集成了一套用于显示屏校准的全自动功能测试站。
这包括对一个线性平台进行的全面测试，该平台在X、Y和Z轴上的运动范围均为4英寸×4英寸×2英寸，并提供了控制相机运动所需的所有接口（硬件和软件）。该系统确保一旦相机或被测设备装入系统，便无法对其进行任何人为操作。