การวิเคราะห์การเคลื่อนไหว 3 มิติคืออะไร

ในการวิเคราะห์การเคลื่อนไหว 3 มิติ การเคลื่อนไหวของวัตถุ ส่วนประกอบของเครื่องจักร หรือร่างกาย (ของมนุษย์) ในพื้นที่ 3 มิติ จะได้รับการบันทึกตามเวลาผ่านเซนเซอร์โดยใช้กล้องสเตอริโอ จากนั้นข้อมูลที่รวบรวมมาสามารถวิเคราะห์และนำไปใช้สำหรับการวัดผลการปรับให้เหมาะสมได้ ด้วยการวิเคราะห์การเคลื่อนไหว 3 มิติ จะมีการบันทึกพารามิเตอร์จลนศาสตร์ที่หลากหลาย ขึ้นอยู่กับการใช้งาน เช่น การเร่งความเร็ว ความเร็วในการหมุน หรือการเบี่ยงเบนของตัวนำหรือตัวขับเคลื่อน

ระบบที่ประกอบด้วยเซนเซอร์กล้องสเตอริโอ ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์สำหรับการประมวลผลข้อมูล และสิ่งที่เรียกว่าเครื่องหมายการวัด มักใช้สำหรับการวิเคราะห์การเคลื่อนไหว 3 มิติ เครื่องหมายวัดเหล่านี้ซึ่งอาจมีกาวในตัวหรือมีเสถียรภาพต่ออุณหภูมิ ขึ้นอยู่กับการใช้งานที่ต้องการ โดยจะติดไว้กับจุดที่ต้องการวัดบนวัตถุก่อนกระบวนการวัด เซนเซอร์กล้องสเตอริโอ หรือที่เรียกว่าหัววัด จะถูกวางบนขาตั้งกล้องตรงหน้าวัตถุที่จะวัด วัตถุการวัดพร้อมเครื่องหมายการวัดได้รับการตั้งค่าให้เคลื่อนที่ และกล้องจะเริ่มบันทึกการตั้งค่าการทดสอบ ในระบบสมัยใหม่ การบันทึกภาพนี้จะได้รับการทริกเกอร์อย่างยืดหยุ่นสำหรับสถานะโหลดหนึ่งสถานะหรือมากกว่านั้น ดังนั้น ประสิทธิภาพของกล้องจะปรับโดยอัตโนมัติตามเงื่อนไขของวัตถุที่ต้องการบันทึก ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการวิเคราะห์การเคลื่อนไหว 3 มิติ: ด้วยเทคโนโลยีกล้องสเตอริโอ จึงสามารถระบุจุดวัดต่างๆ ในพื้นที่ได้พร้อมกันหลายจุดด้วยความแม่นยำ 30-40 μm/m!

อุปกรณ์วัดที่ทันสมัยสำหรับการวิเคราะห์การเคลื่อนไหว 3 มิตินั้นอาศัยวิธีการวัดแบบออปติคัล การประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ของการวัดแบบมาตรวิทยาแบบออปติคอลนั้นมีความหลากหลาย ซึ่งยังสะท้อนให้เห็นในการประยุกต์ใช้การวิเคราะห์การเคลื่อนไหว 3 มิติด้วย มาตรวิทยาแบบออปติคอล สามารถปรับขนาดตัวอย่างได้ตั้งแต่ไม่กี่มิลลิเมตรจนถึงหลายเมตร และปรับให้เข้ากับงานการวัดและสภาพแวดล้อมได้

ด้วยเหตุนี้การวิเคราะห์การเคลื่อนไหว 3 มิติโดยใช้ระบบการวัดแบบออปติคอลจึงดำเนินการในหลายอุตสาหกรรม รวมถึง

• ยานยนต์
• การบินและอวกาศ
• อุตสาหกรรมสินค้าอุปโภคบริโภค
• ชีวกลศาสตร์
• การวิเคราะห์ความสามารถของเครื่องจักร การตรวจสอบกระบวนการ การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิต

ไม่สามารถจับภาพทุกชิ้นส่วนภายในพื้นที่ทำงานได้โดยตรงด้วยเซนเซอร์กล้องสเตอริโอได้ หากต้องวิเคราะห์ช่องว่างหรือปลายเครื่องมือที่ถูกปิดด้วยตัวพาเครื่องมือ จะต้องมีการใช้ตัวแปลง กลุ่มจุดต่างๆ จะถูกกำหนดไว้บนตัวแปลงเหล่านี้ล่วงหน้า และตัวแปลงจะถูกปรับเทียบตให้สอดคล้องกัน “ทางอ้อม” นี้ยังทำให้สามารถวิเคราะห์ชิ้นส่วนและชุดประกอบที่ซ่อนอยู่และซับซ้อนได้ โดยไม่มีปัญหาใดๆ

การผสมผสานซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมกับการส่งข้อมูลที่รวดเร็ว ทำให้สามารถใช้การวิเคราะห์การเคลื่อนไหว 3 มิติในบริบทของการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์ได้เช่นกัน ตัวอย่างทั่วไปของการประยุกต์ใช้นี้ คือการวิเคราะห์การเสียรูปบนเครื่องขึ้นรูปโลหะแผ่น การใช้เวกเตอร์และไดอะแกรมการย้ายที่ 3 มิติสามารถติดตามการเสียรูป เช่น การโก่ง การบิด หรือการดัดได้แบบเรียลไทม์ และสามารถตรวจสอบการเร่ง ความเร็ว หรือการสั่นของโครงสร้างได้ สามารถออกรายงานในรูปแบบรูปภาพ วิดีโอ ตาราง แผนภาพ หรือไฟล์ PDF ในทางปฏิบัติได้ ขึ้นอยู่กับความต้องการ โดยใช้ระบบเหล่านี้

ไม่ ในทางตรงกันข้าม: การตั้งค่าระบบวัดแบบออปติคอล เช่น ARAMIS จาก ZEISS จำกัดเวลาสูงสุดไม่เกินหนึ่งชั่วโมง ซึ่งรวมถึงการติดตั้งจุดวัดเข้ากับชิ้นงานด้วย ระบบสมัยใหม่สามารถปรับให้เข้ากับขนาดพื้นที่การวัดที่แตกต่างกันได้อย่างรวดเร็วและยืดหยุ่นได้ ตั้งแต่วัตถุที่มีขนาดเท่าโปสการ์ดไปจนถึงกังหันลมทั้งอัน ระบบวัดแบบออปติคอล เช่น ARAMIS ไม่เพียงแต่สามารถใช้สำหรับการวัดชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้อย่างแม่นยำเท่านั้น แต่ยังสามารถเปลี่ยนทรานสดิวเซอร์การย้ายที่ (LVDT) และเซนเซอร์ความเร่ง (เครื่องวัดความเร่ง) ได้อีกด้วย!