KR20230123700A - 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법 및 이를 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법 및 이를 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230123700A KR20230123700A KR1020220020775A KR20220020775A KR20230123700A KR 20230123700 A KR20230123700 A KR 20230123700A KR 1020220020775 A KR1020220020775 A KR 1020220020775A KR 20220020775 A KR20220020775 A KR 20220020775A KR 20230123700 A KR20230123700 A KR 20230123700A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- spray painting
- work
- spray
- virtual reality
- operation method
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title claims description 15
- 238000007592 spray painting technique Methods 0.000 claims abstract description 175
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 107
- 238000012549 training Methods 0.000 claims abstract description 95
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 36
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 19
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 16
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 16
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 9
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 9
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 claims description 7
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 24
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 18
- 208000013057 hereditary mucoepithelial dysplasia Diseases 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 3
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
- G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/20—Education
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
- G06T19/003—Navigation within 3D models or images
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
- G09B19/24—Use of tools
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
- G09B5/06—Electrically-operated educational appliances with both visual and audible presentation of the material to be studied
- G09B5/065—Combinations of audio and video presentations, e.g. videotapes, videodiscs, television systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2202/00—Metallic substrate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/14—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Marketing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Economics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
Abstract
본 발명은, 실선블록기반 가상공간을 3D 모델링하여 구축하는, 가상공간 구축 단계(S110), 시나리오별 실제 스프레이도장 작업과 동일 또는 유사한 작업변수를 설정하는, 작업변수 설정 단계(S120), 스프레이도장 현상 예측모델을 통해 스프레이도장을 모사하는 스프레이건 시뮬레이터를 구비한 가상현실 스프레이도장 시스템을 활용하여서, 가상공간상에서 작업변수에 따라 스프레이도장을 실제와 동일 또는 유사하게 수행하여 훈련을 실시하는, 스프레이도장 수행 단계(S130), 및 스프레이도장의 훈련을 평가하는 훈련 평가 단계(S140)를 포함하여, 훈련 결과에 따라 결과보고서를 제공하여 피교육자에게 피드백 하도록 하는, 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법 및 이를 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 개시한다.
Description
본 발명은 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법 및 이를 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가상공간상의 스프레이도장의 훈련 결과에 따라 다양한 평가지표를 포함하는 결과보고서를 제공하여 피교육자에게 피드백 하도록 하는, 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법 및 이를 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 조선업에서는 특성상 도장 작업의 자동화 및 기계화에 한계가 있어서 주로 숙련공의 수작업에 의해 이루어지고 있으며, 이에 따라 숙련된 도장공의 확보가 요구된다.
예컨대, 도장 작업은 요구되는 두께로 정확하게 도장하는 것이 매우 중요한데, 도료를 너무 두껍게 칠하면 도료의 소모량이 증가하고, 도료를 너무 얇게 칠하면 선박이 부식될 우려가 생기고 품질 검사 시 재작업을 하게 되어 추가 비용이 발생하게 된다.
한편, 도장 작업의 숙련도를 높이기 위해 실제 야드에서 스프레이도장 훈련을 하기도 하는데, 도료 낭비, 유독성 도료로 인한 장시간 훈련 불가, 방독면을 착용한 상태에서의 실습 지도 제한, 실습대상 수급 및 보급 부족문제, 도막 건조로 인한 훈련 대기시간 증가 등의 문제점으로 인해 실제 스프레이도장 훈련이 제한된다.
이를 해소하기 위한 선행기술로서 한국 등록특허공보 제10-1237244호가 개시되어 있으며, 종래기술에 의한 도장 훈련 시뮬레이터는, 도 1에 도시된 바와 같이, 구조물의 각 도장면에 대한 위치별 도장 두께를 측정하는 훈련 결과 측정부(13-2) 및 훈련 결과 측정부(13-2)에서 측정한 도장 두께 정보를 기초로 각 테스트 위치에서의 도장 두께를 추출하는 두께정보 추출부(13-3)를 포함하며, 테스트 위치는 테스트 위치 지정 모드로 동작할 때 스프레이 건(12)으로부터 입력되는 공기 분사 신호에 따라 스프레이 건(12)이 향하는 지점을 인식하여 설정되어, 피교육자가 가상의 3차원 구조물에 공기 분사형 스프레이 건을 이용하여 페인트를 칠하는 훈련을 할 수 있도록 가상환경을 제공하여 도장공을 훈련시키고자 한다.
하지만, 도장공의 숙련도 및 다양한 작업조건과 무관하게 도장 훈련 서비스를 제공하여 훈련효과가 저하될 수 있고, 피교육자의 훈련 결과를 도장 두께를 기초로 산출된 점수만을 관리하고 통보하여 훈련 결과를 세부적으로 평가할 수 없는 한계가 있다.
이에, 가상공간상에서의 스프레이도장 훈련 결과에 따라 다양한 평가지표를 포함하는 결과보고서를 제공하여 피교육자에게 피드백 하도록 하여 교육효과를 보다 높이도록 할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 가상공간상의 스프레이도장의 훈련 결과에 따라 다양한 평가지표를 포함하는 결과보고서를 제공하여 피교육자에게 피드백 하여 교육효과를 높이도록 할 수 있는, 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법 및 이를 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명의 실시예는, 실선블록기반 가상공간을 3D 모델링하여 구축하는, 가상공간 구축 단계; 시나리오별 실제 스프레이도장 작업과 동일 또는 유사한 작업변수를 설정하는, 작업변수 설정 단계; 스프레이도장 현상 예측모델을 통해 스프레이도장을 모사하는 스프레이건 시뮬레이터를 구비한 가상현실 스프레이도장 시스템을 활용하여서, 상기 가상공간상에서 상기 작업변수에 따라 상기 스프레이도장을 실제와 동일 또는 유사하게 수행하여 훈련을 실시하는, 스프레이도장 수행 단계; 및 상기 스프레이도장의 훈련을 평가하는 훈련 평가 단계;를 포함하는, 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법을 제공한다.
또한, 상기 훈련 평가 단계는, 훈련 평가 UI를 통해서, 상기 스프레이도장의 작업지표를 확인하는 단계, 및 상기 작업지표에 따른 평가지표를 제시하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 훈련 평가 UI는, 훈련 회차별 녹화된 작업영상을 재생하는 재생 실행 영역, 재생 제어 슬라이더, 재생된 상기 작업영상을 모니터 또는 HMD를 통해 가상현실 영상을 확인하는 가상현실확인 버튼, 재생된 상기 작업영상의 후속작업을 연계하여 지속하도록 하는 재작업 지시버튼, 도막 두께 확인 버튼, 도막 히트맵 확인 버튼, 재생 목록 확인 버튼, 작업결과를 확인하는 결과 버튼, 상기 작업지표를 확인하는 작업지표 탭, 시점 변경을 위한 카메라 제어 버튼, 상기 스프레이도장 작업시의 피교육자의 관절변화를 확인하는 관절뷰어, 2회차 작업 이상에서 이어하기로 진행된 작업의 재생목록을 확인하는 재생리스트, 및 상기 평가지표 확인 버튼 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 작업지표는, 작업 면적, 작업 진행률, 작업 시간, 분사 압력, 분사 유량, 분사량, 상기 스프레이건의 이동 속도, 피도면과 상기 스프레이건의 이격 거리, 및 상기 스프레이건의 분사 각도 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 평가지표는, 피교육자정보, 작업일시, 스프레이건과 노즐 정보, 신너 희석량, 도료 정보 중 어느 하나 이상을 포함하는 작업정보와, 분사압력, 분사유량, 이동속도 및 이격거리 중 어느 하나 이상을 포함하는 평균 작업 조건과, 상기 작업 조건의 변화 그래프와, 도막두께분포 그래프 및 도막두께 표준편차 그래프를 포함하는 도막두께 정보와, 단위 시간당 작업 면적과, 기준 도막 달성률과, 저도막 면적 비율과, 도착 효율과, 도료 사용률과, 그리고 조기 결함 발생 면적 중 어느 하나 이상을 포함하되, 문자, 숫자 및 그래프 중 어느 하나 이상을 포함하여, 평가보고서 형태로 제시될 수 있다.
또한, 상기 피교육자의 관절변화는, 상기 피교육자의 허리의 모션을 트래킹 하는 허리 트래커 및 착화된 신발의 모션을 트래킹 하는 신발 트래커 중 어느 하나 이상을 통해 수집되거나, 혹은 상기 피교육자의 전신 움직임을 추적하는 센서를 통해 수집되는 상기 피교육자의 관절변화일 수 있다.
또한, 상기 피교육자의 전신 움직임을 추적하는 센서는, Azure kinect센서일 수 있다.
또한, 상기 평가지표와 연동하여 최적의 평가지표를 제공하는 관절변화에 해당하는 상기 피교육자의 최적 모션 정보를 추출하는 단계와, 상기 시나리오별로 또는 상기 작업변수별로 상기 최적 모션 정보를 제안하여 초보 피교육자가 학습하도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 최적 모션 정보는 상기 피교육자가 상기 가상공간 내에서 움직인 경로, 전신 모션, 상기 스프레이건의 노즐 방향의 움직임 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 최적 모션 정보에 연계된 상기 작업영상을 상기 모니터 또는 상기 HMD를 통해 제공하여 학습하도록 할 수 있다.
또한, 상기 작업변수 설정 단계에서는, 작업변수 설정 UI를 통해, 상기 시나리오의 선택, 상기 스프레이건의 선택, 상기 스프레이건별 노즐 선택, 도료 선택, 작업 구역 선택, 월(month) 선택의 세부설정, 도장기 압력의 세부 설정 및 신너 희석량의 세부 설정 중 어느 하나 이상을 수행할 수 있다.
또한, 상기 작업변수 설정 UI의 시나리오 선택 UI를 통해, 사전에 설정된 스프레이도장 작업별 시나리오 목록 중 어느 하나의 시나리오를 선택하고, 상기 선택된 시나리오에 설정된 작업변수를 표시하거나, 상기 선택된 시나리오에 설정된 작업변수를 변경할 수 있다.
또한, 상기 작업변수는, 1차 작업 또는 2차 작업의 도료 선택, 상기 스프레이건 선택, 상기 스프레이건별 노즐 선택, 상기 작업 구역 선택, 상기 선택된 작업 구역의 개폐 선택, 상기 가상공간상에 구현되는 피도면의 실제 또는 축소의 크기 선택, 도장영역 선택, 의장품 활성화 선택, 월(month) 선택, 도장기 압력 선택, 및 신너 희석량 선택을 포함할 수 있다.
또한, 상기 작업변수의 선택은 드롭다운 리스트를 구성하여 상기 작업변수를 선택할 수 있다.
또한, 상기 시나리오 선택 UI를 통해, 새로운 작업변수를 설정하여 커스텀 시나리오를 등록하여 추가할 수 있다.
또한, 상기 작업변수 설정 UI의 구역 선택 UI를 통해, 상기 작업 구역에 대한 개별 구역 및 전체 구역 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 상기 작업 구역에 대한 작업도면정보 및 공간크기정보 중 어느 하나 이상을 제공할 수 있다.
또한, 선택된 상기 작업 구역의 이미지를 하이라이트표시 할 수 있다.
또한, 상기 구역 선택 UI를 통해, 선택된 상기 작업 구역의 가상공간에 대한 개폐 모드 선택, 상기 가상공간상에서 구현되는 피도면의 실제 또는 축소의 크기 선택, 및 상기 의장품 활성화 선택 중 어느 하나 이상을 수행할 수 있다.
또한, 상기 스프레이도장 수행 단계시에, 상기 스프레이건의 이동속도, 및 상기 가상공간상의 상기 스프레이건과 피도면과의 이격거리 중 어느 하나 이상을 시각화 하는 스프레이 가이드 UI, 그리고 상기 스프레이도장의 진행 상황을 시각화 하는 대시보드 UI를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스프레이 가이드 UI는, 상기 스프레이건의 이동속도, 또는 상기 가상공간 상의 상기 스프레이건과 피도면과의 이격거리를 수치로 또는 텍스트화 하여 디스플레이 할 수 있다.
또한, 상기 스프레이건의 이동속도가 기설정된 적정 이동속도 초과 혹은 미달하는지 여부, 또는 상기 이격거리가 기설정된 적정 이격거리 초과 혹은 미달하는지 여부를 색상으로 구분하여 표시하거나, 점진적 색상변화로 표시하거나, 또는 사운드로 경고음을 제공할 수 있다.
또한, 상기 대시보드 UI는, 작업 면적, 작업 시간, 분사 압력, 분사 유량, 분사량, 작업 진행률, 상기 스프레이건의 이동속도, 상기 가상공간상의 상기 스프레이건과 상기 피도면과의 이격거리, 및 상기 스프레이건의 분사 각도 중 어느 하나 이상을 디스플레이 할 수 있다.
또한, 상기 스프레이도장 수행 단계 진행 중 또는 상기 스프레이도장 수행 단계 이후, 상기 스프레이도장이 수행되는 피도면에 대한 일반맵 또는 히트맵 선택 메뉴를 통해, 상기 일반맵 또는 히트맵을 확인할 수 있다.
또한, 상기 스프레이도장 수행 단계 진행 중 또는 상기 스프레이도장 수행 단계 이후, 상기 스프레이도장의 도막 두께 확인 메뉴를 통해, 상기 도막 두께를 확인할 수 있다.
또한, 상기 스프레이도장 수행 단계에서는, 바닥 론지, 벽면, 벽면 맨홀, 벽면 론지, 천장 모서리, 바닥 모서리, 론지 위에서의 천장 론지 및 작업대 위에서의 천장 론지 중 어느 하나 이상을 포함하여 상기 가상공간상에서 상기 스프레이도장을 수행할 수 있다.
또한, 상기 훈련 평가 단계에서는, 피교육자별 훈련 이력을 저장하여 훈련 숙련도를 평가할 수 있다.
또한, 상기 스프레이도장 현상 예측모델은, 상기 실선블록에 기반한 3D 모델링을 통해 가상공간을 구현하고, 실제의 스프레이도장을 통해 시공인자 및 상기 시공인자에 따른 종속변수의 실험기반 실험데이터로부터 데이터세트를 확보하여, 상기 데이터세트를 학습데이터로 이용하여 상기 스프레이도장 현상 예측모델을 구축하고, 상기 가상현실 스프레이도장 시스템을 활용하여 상기 스프레이도장의 수행 시 상기 스프레이도장 현상 예측모델을 통해, 상기 가상현실에서 상기 시공인자에 따른 종속변수를 예측하여 상기 스프레이도장을 모사할 수 있다.
또한, 상기 가상현실 스프레이도장 시스템은, 상기 실선블록에 기반한 3D 모델링을 통해 구현한 상기 가상공간을 저장하는 VR 컴퓨터, 상기 스프레이건을 구비하여 상기 가상공간의 피도면에 상기 스프레이도장 작업을 시뮬레이션 하는 상기 스프레이건 시뮬레이터, 및 상기 VR 컴퓨터로부터 제공되는 상기 가상공간상에서의 가상의 상기 스프레이도장 작업을 시각화 하는 HMD 또는 모니터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가상현실 스프레이도장 시스템은, 플래쉬 라이트를 더 구비하여 상기 가상공간 상에서의 조명을 시뮬레이션 하거나, 또는 상기 작업변수의 설정을 수행하는 플래쉬 라이트 시뮬레이터를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예는, 전술한 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.
본 발명에 의하면,
가상공간상에서의 스프레이도장 훈련 결과에 따라 다양한 평가지표를 포함하는 결과보고서를 제공하여 피교육자에게 피드백 하도록 하여 교육효과를 높이도록 할 수 있고, 스프레이도장 작업의 모션 정보를 제공하여 피교육자의 교정을 쉽도록 하고, 최적의 모션 정보를 추출하고 초보 피교육자에게 제공하여 교육 교본으로 활용하도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 도장 훈련 시뮬레이터를 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 개략적인 순서도를 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 시나리오 선택 UI를 예시한 것이다.
도 4는 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 도료 선택 UI를 예시한 것이다.
도 5는 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 구역 선택 UI를 예시한 것이다.
도 6은 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 스프레이 가이드 UI를 예시한 것이다.
도 7은 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 대시보드 UI를 예시한 것이다.
도 8은 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 일반맵과 히트맵을 예시한 것이다.
도 9는 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 훈련 평가 UI를 각각 예시한 것이다.
도 10은 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 평가지표를 예시한 것이다.
도 11은 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법을 적용한 가상현실 스프레이도장 시스템을 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 개략적인 순서도를 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 시나리오 선택 UI를 예시한 것이다.
도 4는 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 도료 선택 UI를 예시한 것이다.
도 5는 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 구역 선택 UI를 예시한 것이다.
도 6은 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 스프레이 가이드 UI를 예시한 것이다.
도 7은 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 대시보드 UI를 예시한 것이다.
도 8은 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 일반맵과 히트맵을 예시한 것이다.
도 9는 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 훈련 평가 UI를 각각 예시한 것이다.
도 10은 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법의 평가지표를 예시한 것이다.
도 11은 도 2의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법을 적용한 가상현실 스프레이도장 시스템을 예시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법은, 실선블록기반 가상공간을 3D 모델링하여 구축하는, 가상공간 구축 단계(S110), 시나리오별 실제 스프레이도장 작업과 동일 또는 유사한 작업변수를 설정하는, 작업변수 설정 단계(S120), 스프레이도장 현상 예측모델을 통해 스프레이도장을 모사하는 스프레이건 시뮬레이터 및 플래쉬라이트 시뮬레이터를 구비한 가상현실 스프레이도장 시스템을 활용하여서, 가상공간상에서 작업변수에 따라 스프레이도장을 실제와 동일 또는 유사하게 수행하여 훈련을 실시하는, 스프레이도장 수행 단계(S130), 및 스프레이도장의 훈련을 평가하는 훈련 평가 단계(S140)를 포함하여, 훈련 결과에 따라 결과보고서를 제공하여 피교육자에게 피드백 하도록 하는 것을 요지로 한다.
이하, 도 2 내지 도 11을 참조하여, 전술한 구성의 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법을 상술하면 다음과 같다.
우선, 가상공간 구축 단계(S110)에서는, 실선블록기반 가상공간을 3D 모델링하여 구축하여, 실제와 동일 또는 유사한 스프레이도장 가상환경을 제공하도록 한다.
예컨대, W.B. TK 등의 실선블록의 설계 도면을 반영하여, 실선블록의 특정 구역 또는 특정 구역 내 일부 공간에 대하여 전면프레임, 측면프레임, 탑플레이트 및 바텀플레이트 중 어느 하나로 구분하고, 보조보강재인 스티프너(stiffener) 및/또는 론지(longi.) 포함여부, 발판 설치여부, 의장품 포함여부, 및/또는 가상공간의 밀폐여부 등의 옵션을 각각 제공하여 가상공간의 피도면을 구현하여서, 각 실선블록별 가상공간을 VR(Virtual Reality) 컴퓨터의 블록 모델링 DB에 저장하고, 선택된 실선블록의 피도면에 대한 스프레이도장 작업을 진행하도록 할 수 있다.
한편, VR 컴퓨터는, 실제 야드(조선소)상에서의 스프레이도장을 통해 확보한 실험기반 데이터세트를 학습데이터로 이용하여 가상의 피도면상의 스프레이패턴을 구현하는, 본 출원인에 의해 독자 개발된 스프레이도장 현상 예측모델을 내장하고, 스프레이도장 현상 예측모델에 의한 스프레이패턴을 스프레이패턴 DB에 저장할 수 있고, 스프레이건 시뮬레이터 및 플래쉬라이트 시뮬레이터와 연동하여 가상의 피도면상에 스프레이패턴을 구현하고, HMD 또는 모니터를 통해 가상공간상에서의 스프레이도장 작업을 시각화 할 수 있다.
스프레이도장 현상 예측모델은 실선블록에 기반한 3D 모델링을 통해 가상공간을 구현하고, 실제의 스프레이도장을 통해 시공인자 및 상기 시공인자에 따른 종속변수의 실험기반 실험데이터로부터 데이터세트를 확보하여, 데이터세트를 학습데이터로 이용하여 스프레이도장 현상 예측모델을 구축하고, 가상현실 스프레이도장 시스템을 활용하여 스프레이도장의 수행 시 스프레이도장 현상 예측모델을 통해, 가상현실에서 시공인자에 따른 종속변수를 예측하여 스프레이도장을 모사하도록 할 수 있다.
즉, 후술하는 기설정된 작업 변수 및 스프레이건 시뮬레이터에 의한 시험 데이터를 스프레이도장 현상 예측모델의 입력층에 입력하고, 출력층을 통해 정상 분사 및 칠갈라짐(fingering, 핑거링)과 주름(wrinkling, 윙클링)과 흘러내림(sagging, 새깅) 등의 비정상 분사에 따른 스프레이패턴을 피도면상에 구현할 수 있다.
참고로, 칠갈라짐은 도장기 압력이 낮고 도료 점도가 높을 경우 정상도막과 달리 갈라지는 현상이 발생하는 것이며, 주름은 도장기 압력이 높고 피도면과의 이격거리가 가까울 경우 정상도막과 달리 주름지는 현상이 발생하는 것이고, 흘러내림의 경우 스프레이도장이 중력방향으로 흘러내리는 현상이 발생하는 결함이다.
다음, 작업변수 설정 단계(S120)에서는, 피교육자(교육생, 체험자, 실습자 등)가 사용자 로그인하여 사전에 설정된 시나리오별 실제 스프레이도장 작업과 동일 또는 유사한 작업변수를 설정하여, 실제 작업 환경과 동일 또는 유사하도록 다양한 스프레이도장 작업조건을 반영하도록 할 수 있다.
예컨대, 도 3을 참고하면, 작업변수 설정 단계(S120)에서는, 작업변수 설정 UI(A)를 통해, 시나리오 선택, 스프레이건 선택, 스프레이건별 노즐(노즐팁 사이즈) 선택, 도료 선택, 스프레이도장 하고자 하는 가상공간의 작업 구역 선택, 도료온도 설정을 위한 월(month) 선택의 세부설정, 도장기 압력 및/또는 신너 희석량의 세부 설정 등을 수행할 수 있다.
구체적으로, 도 3을 참고하면, 작업변수 설정 UI의 시나리오 선택에 따라 연동되어 제시되는, 시나리오 선택 UI를 통해, 사전에 설정된 스프레이도장 작업별 시나리오 ID 및 시나리오 명이 표시된 시나리오 목록(①)중 시나리오를 선택하고, 선택된 시나리오에 설정된 작업변수를 표시하거나, 작업변수의 설정을 추가로 변경할 수 있다.
여기서, 작업변수는, 1차 작업 및/또는 2차 작업의 도료 선택과, 스프레이건 선택과, 스프레이건별 노즐(노즐팁 사이즈) 선택과, 스프레이도장 하고자 하는 작업 구역 선택과, 가상공간의 개폐 선택과, 가상공간상에서 구현되는 피도면의 실제 또는 축소의 크기 선택과, 도장영역 선택과, 의장품 활성화 선택과, 도료 온도 설정을 위한 월 선택과, 도장기 압력 선택과, 신너 희석량 선택을 설정(②)할 수 있도록 구성되어서, 다양한 작업변수를 쉽게 변경하도록 할 수 있다.
특히, 전술한 작업변수의 선택 시 드롭다운 리스트를 구성하여 작업변수를 보다 쉽고 용이하게 변경하도록 할 수 있다.
한편, 1차 작업 및/또는 2차 작업의 도료 선택은, 도 4에 예시된 바와 같이, 작업변수 설정 UI의 도료 선택에 따라 연동되어 제시되는, 도료 선택 UI를 통해, 도료명과, 1차 작업 및/또는 2차 작업에 각각 사용되는 브론즈, 레드, 브라운, 그레이 등의 도료 색상을 상하 카드 이동형태로 제공하여 별도로 작업 도료를 선택하도록 할 수도 있다.
또한, 새로운 작업변수를 설정하여 커스텀 시나리오(③)를 등록하여 추가할 수 있도록 구성하여서, 사전에 설정되지 않은 작업조건을 확장하여 다양한 선박의 스프레이도장 교육에 맞춤형으로 사용하도록 할 수 있다.
또한, 도 5를 참고하면, 앞선 스프레이도장 작업 구역 선택 시에, 작업변수 설정 UI의 작업 구역 선택 UI를 통해, A,B,C,... 등의 스프레이도장 하고자 하는 작업 구역에 대한 개별 구역 및 전체 구역 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 해당 작업 구역에 대한 작업도면정보 및/또는 공간크기정보를 제공할 수 있고, 선택된 해당 작업 구역의 가상공간에 대한 개방 또는 밀폐 선택, 가상공간상에서 구현되는 피도면의 실제 또는 축소의 크기 선택, 및/또는 의장품 활성화 선택을 수행할 수 있고, 3D 모델링된 가상의 실선블록 모델 중 선택된 해당 작업 구역의 이미지를 하이라이트표시하여 사전에 쉽게 식별하도록 가시화할 수 있다.
다음, 스프레이도장 수행 단계(S130)는, 스프레이도장 현상 예측모델을 통해 스프레이도장을 모사하는 스프레이건 시뮬레이터 및 플래쉬라이트 시뮬레이터를 구비한 가상현실 스프레이도장 시스템을 활용하여서, 스프레이건과 플래쉬라이트를 이용하여, 가상공간상에서 작업변수에 따라 스프레이도장을 실제와 동일 또는 유사하게 수행하여 훈련을 실시한다.
여기서, 스프레이도장 수행 단계(S130)시에, 스프레이건의 이동속도 및/또는 피도면과의 이격거리 등을 시각화 하는 스프레이 가이드 UI와, 스프레이도장의 진행 상황을 HMD 또는 모니터를 통해 시각화 하는 대시보드 UI를 더 포함할 수 있다.
예컨대, 도 6을 참고하면, 스프레이 가이드 UI는 선택적으로 온오프되어, 스프레이건의 이동속도 및/또는 가상공간 상의 스프레이건과 피도면과의 이격거리 등을 수치화 하여, 및/또는 느림/보통/빠름 등의 텍스트화 하여 디스플레이 할 수 있다.
또한, HMD 또는 모니터를 통해, 스프레이건의 실시간 이동속도의 기설정된 적정 이동속도 초과 혹은 미달여부 및/또는 피도면과의 실시간 이격거리의 기설정된 적정 이격거리 초과 혹은 미달여부를 색상으로 구분하여 표시하거나, 점진적 색상변화로 표시하거나, 및/또는 초과나 미달 시 사운드로 경고음을 제공하여서, 스프레이도장 작업중에도 피교육자가 확인하거나 교습자가 파악하여 스프레이도장 작업의 교정을 실시간으로 수행하여 교육효과를 높이도록 할 수도 있다.
또한, 도 7을 참고하면, 대시보드 UI는 선택적으로 온오프되어, 작업 면적(누적 m2), 작업 시간(누적 min, sec), 분사 압력(실시간, 평균 bar), 분사 유량(실시간, 평균 L/min), 분사량(누적 L), 작업 진행률(실시간 %), 스프레이건 이동속도(실시간, 평균 mm/s), 피도면과 스프레이건 사이의 이격거리(실시간, 평균 mm), 및/또는 스프레이건 분사 각도(실시간, 평균 °) 등을 디스플레이 하여, 스프레이도장 작업중에도 사용자의 전반적인 스프레이도장 작업정보를 쉽게 확인하도록 할 수 있다.
또한, 스프레이도장 수행 단계(S130)시에, 도 8을 참고하면, 바닥 론지, 벽면, 벽면 맨홀, 벽면 론지, 천장 모서리, 바닥 모서리, 론지 위에서의 천장 론지 또는 작업대 위에서의 천장 론지 등을 포함하는 가상공간에 대해 스프레이도장을 수행하고, 스프레이도장 수행 단계(S130) 진행 중 또는 이후에, 피도면에 대한 일반맵 또는 히트맵 선택 메뉴와 도막 두께 확인 메뉴를 통해서, 일반맵 또는 히트맵과 도막 두께를 색상 또는 수치로 각각 확인하도록 하여, 도막두께를 실시간 측정하고, 히트맵을 실시간 확인할 수 있다.
여기서, 일반맵은 도장 수행 이후 피도면에 도료의 종류 또는 색상이 모사된 맵을 의미하며, 히트맵은 도장 수행 이후 피도면에 형성된 도장 두께(도막 두께)의 등고 형태의 맵을 의미한다.
다음, 훈련 평가 단계(S140)에서는, 스프레이도장 작업 완료 후에, 스프레이도장의 훈련을 최종적으로 평가하여, 피교육자와 교습자에게 피드백 정보로 활용하여 도장 숙련도를 높이도록 할 수 있다.
예컨대, 훈련 평가 단계(S140)는, 훈련 평가 UI를 통해서, 스프레이도장의 작업지표를 확인하는 단계(S141)와, 작업지표에 따른 평가지표를 제시하는 단계(S142)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 9를 참고하면, 훈련 평가 UI는, 도 9의 (a)의 중앙에 표시된 훈련 회차별 녹화된 작업영상을 재생하는 재생 실행 영역과, 도 9의 (a)의 하단에 표시된 재생 제어 슬라이더와, 도 9의 (a)의 좌측상단에 표시된 재생된 작업영상을 모니터를 통해 가상현실 영상을 확인하는 가상현실확인 버튼과, 도 9의 (a)의 좌측상단에 표시된 재생된 작업영상의 후속작업을 연계하여 지속하도록 하는 재작업 지시버튼과, 도 9의 (a)의 좌측상단에 표시된 도막 두께 확인 버튼과, 도 9의 (a)의 좌측상단에 표시된 도막 히트맵 확인 버튼, 재생 목록 확인 버튼, 작업결과를 확인하는 결과 버튼과, 도 9의 (a)의 우측에 표시된 작업지표를 확인하는 작업지표 탭과, 도 9의 (b)의 좌측중앙에 표시된 시점 변경을 위한 카메라 제어 버튼과, 도 9의 (c)의 좌측하단에 표시된 스프레이도장 작업시의 피교육자의 관절변화를 확인하는 관절뷰어와, 2회차 작업 이상에서 이어하기로 진행된 작업의 재생목록을 확인하는 재생리스트와, 평가지표 확인 버튼으로 구성될 수 있다.
여기서, 작업지표는, 도 9의 (a)의 우측에 표시된 바와 같이, 작업지표 탭의 슬라이드 온오프를 통해, 작업 면적, 작업 진행률, 작업 시간, 분사 압력, 분사 유량, 분사량, 스프레이건의 이동 속도, 피도면과 스프레이건의 이격 거리, 및/또는 스프레이건의 분사 각도 등을 표시할 수 있다.
한편, 상술한 훈련 평가 UI의 구성과 배치는 도 9에 도시한 바에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 적절한 구성과 배치로 변경될 수 있다.
또한, 도 10을 참고하면, 스프레이도장의 평가지표(Evaluation Index)는, 사용자ID, 이름, 회사명, 클래스 등의 피교육자정보, 작업일시, 스프레이건 및 노즐 정보, 신너 희석량, 도료 정보의 작업정보, 분사압력과 분사유량과 이동속도와 이격거리의 평균 작업 조건(a), 작업 조건 변화 그래프(b), 도막두께분포 그래프(c) 및 도막두께 표준편차 그래프(d)의 도막두께 정보, 작업시간과 진행률/전체면적을 통한 단위 시간당 작업 면적(e), 평균 도막 두께와 기준 도막 두께를 통한 기준 도막 달성률(f), 기준 도막 이하 면적과 작업 면적을 통한 저도막 면적 비율(g), 습도막과 건도막을 통한 도착 효율(도료 사용량 대비 피도면 도료 도착 비율)(h), 목표 사용량과 총 분사량을 통한 도료 사용률(i), 및/또는 칠갈라짐과 주름과 흘러내림 등의 비정상 분사에 따른 스프레이패턴인 조기 결함의 발생 면적(j)을, 문자, 숫자 또는 그래프로 정보를 제공하는, 평가보고서 형태로 제시될 수 있다.
한편, 도 11을 참고하면, 앞서 언급한 관절변화는, 피교육자의 허리의 모션을 트래킹 하는 허리 트래커(A) 및/또는 착화된 신발의 모션을 트래킹 하는 신발 트래커(B)를 통해 수집되는 피교육자의 관절변화로서, 관절뷰어를 통해, 스프레이도장 작업중 피교육자가 취한 도장자세를 작업영상 재생과 함께 표시하여 피교육자가 피드백 하도록 할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 앞서 언급한 관절변화는, 피교육자의 전신 움직임을 추적할 수 있는 별도의 센서를 통해 수집되는 피교육자의 관절변화일 수 있다. 이때, 별도의 센서로서 Azure Kinect센서를 사용할 수 있다.
또한, 앞서 언급한 가상현실기반 스프레이도장 교육 시스템은, 실선블록을 3D 모델로 모사한 가상공간을 구현하여 저장하는 VR 컴퓨터, 스프레이건을 구비하여 가상공간의 피도면에 압축공기를 분사하여 스프레이도장 작업을 시뮬레이션하는 스프레이건 시뮬레이터, 플래쉬라이트를 구비하여 가상공간상에서의 조명을 시뮬레이션하거나 작업변수의 설정을 수행하는 플래쉬라이트 시뮬레이터, 및 VR 컴퓨터로부터 제공되는 가상공간상에서의 스프레이건과 플래쉬라이트를 이용한 가상의 스프레이도장 작업을 시각화 하는 HMD 또는 모니터를 포함하여, 실제와 동일 또는 유사한 다양한 작업조건을 갖춘 가상환경에서 안전하고 효율적으로 스프레이도장을 교육하도록 할 수 있다.
나아가, 스프레이도장을 효율적으로 수행한 정도를 제시하는 평가지표와 연동하여서, 최적의 평가지표를 제공하는 관절변화에 해당하는 피교육자의 최적 모션 정보를 추출하는 단계(S151)와, 시나리오별로 또는 작업변수별로 최적 모션 정보를 제안하여 초보 피교육자가 학습하도록 하는 단계(S152)를 더 포함하여서, 최적 모션 정보에 연계된 작업영상을 모니터 또는 HMD를 통해 제공하여 학습하도록 하여, 시나리오별로 또는 작업변수별 해당 스프레이도장 작업의 표준 교본으로 활용하여 교육효과를 향상시키도록 할 수 있다. 여기서, 최적 모션 정보는 피교육자가 가상공간 내에서 움직인 경로, 피교육자의 전신 모션, 및/또는 스프레이건의 노즐 방향의 움직임 등을 포함할 수 있다.
또한, 훈련 평가 단계(S140)에서는, 피교육자별 훈련 이력을 데이터베이스화 하여 저장하여 훈련 숙련도의 추세 또는 추이를 평가하도록 할 수도 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예는, 전술한 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.
따라서, 전술한 바와 같은 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법 및 동 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 구성에 의해서, 가상공간상에서의 스프레이도장 훈련 결과에 따라 다양한 평가지표를 포함하는 결과보고서를 제공하여 피교육자에게 피드백 하도록 하여 교육효과를 높이도록 할 수 있고, 스프레이도장 작업의 모션 정보를 제공하여 피교육자의 교정을 쉽도록 하고, 최적의 모션 정보를 추출하고 초보 작업자에게 제공하여 교육 교본으로 활용하도록 할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
S110 : 가상공간 구축 단계
S120 : 작업변수 설정 단계
S130 : 스프레이도장 수행 단계
S140 : 훈련 평가 단계
S120 : 작업변수 설정 단계
S130 : 스프레이도장 수행 단계
S140 : 훈련 평가 단계
Claims (30)
- 실선블록기반 가상공간을 3D 모델링하여 구축하는, 가상공간 구축 단계;
시나리오별 실제 스프레이도장 작업과 동일 또는 유사한 작업변수를 설정하는, 작업변수 설정 단계;
스프레이도장 현상 예측모델을 통해 스프레이도장을 모사하는 스프레이건 시뮬레이터를 구비한 가상현실 스프레이도장 시스템을 활용하여서, 상기 가상공간상에서 상기 작업변수에 따라 상기 스프레이도장을 실제와 동일 또는 유사하게 수행하여 훈련을 실시하는, 스프레이도장 수행 단계; 및
상기 스프레이도장의 훈련을 평가하는 훈련 평가 단계;를 포함하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 훈련 평가 단계는,
훈련 평가 UI를 통해서, 상기 스프레이도장의 작업지표를 확인하는 단계, 및
상기 작업지표에 따른 평가지표를 제시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 훈련 평가 UI는,
훈련 회차별 녹화된 작업영상을 재생하는 재생 실행 영역, 재생 제어 슬라이더, 재생된 상기 작업영상을 모니터 또는 HMD를 통해 가상현실 영상을 확인하는 가상현실확인 버튼, 재생된 상기 작업영상의 후속작업을 연계하여 지속하도록 하는 재작업 지시버튼, 도막 두께 확인 버튼, 도막 히트맵 확인 버튼, 재생 목록 확인 버튼, 작업결과를 확인하는 결과 버튼, 상기 작업지표를 확인하는 작업지표 탭, 시점 변경을 위한 카메라 제어 버튼, 상기 스프레이도장 작업시의 피교육자의 관절변화를 확인하는 관절뷰어, 2회차 작업 이상에서 이어하기로 진행된 작업의 재생목록을 확인하는 재생리스트, 및 상기 평가지표 확인 버튼 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 작업지표는,
작업 면적, 작업 진행률, 작업 시간, 분사 압력, 분사 유량, 분사량, 상기 스프레이건의 이동 속도, 피도면과 상기 스프레이건의 이격 거리, 및 상기 스프레이건의 분사 각도 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 평가지표는,
피교육자정보, 작업일시, 스프레이건과 노즐 정보, 신너 희석량, 도료 정보 중 어느 하나 이상을 포함하는 작업정보와, 분사압력, 분사유량, 이동속도 및 이격거리 중 어느 하나 이상을 포함하는 평균 작업 조건과, 상기 작업 조건의 변화 그래프와, 도막두께분포 그래프 및 도막두께 표준편차 그래프를 포함하는 도막두께 정보와, 단위 시간당 작업 면적과, 기준 도막 달성률과, 저도막 면적 비율과, 도착 효율과, 도료 사용률과, 그리고 조기 결함 발생 면적 중 어느 하나 이상을 포함하되, 문자, 숫자 및 그래프 중 어느 하나 이상을 포함하여, 평가보고서 형태로 제시되는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 피교육자의 관절변화는, 상기 피교육자의 허리의 모션을 트래킹 하는 허리 트래커 및 착화된 신발의 모션을 트래킹 하는 신발 트래커 중 어느 하나 이상을 통해 수집되거나, 혹은 상기 피교육자의 전신 움직임을 추적하는 센서를 통해 수집되는 상기 피교육자의 관절변화인 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 피교육자의 전신 움직임을 추적하는 센서는,
Azure kinect센서인 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 평가지표와 연동하여 최적의 평가지표를 제공하는 관절변화에 해당하는 상기 피교육자의 최적 모션 정보를 추출하는 단계와,
상기 시나리오별로 또는 상기 작업변수별로 상기 최적 모션 정보를 제안하여 초보 피교육자가 학습하도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 최적 모션 정보는 상기 피교육자가 상기 가상공간 내에서 움직인 경로, 전신 모션, 상기 스프레이건의 노즐 방향의 움직임 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 최적 모션 정보에 연계된 상기 작업영상을 상기 모니터 또는 상기 HMD를 통해 제공하여 학습하도록 하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 작업변수 설정 단계에서는,
작업변수 설정 UI를 통해, 상기 시나리오의 선택, 상기 스프레이건의 선택, 상기 스프레이건별 노즐 선택, 도료 선택, 작업 구역 선택, 월(month) 선택의 세부설정, 도장기 압력의 세부 설정 및 신너 희석량의 세부 설정 중 어느 하나 이상을 수행하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 작업변수 설정 UI의 시나리오 선택 UI를 통해,
사전에 설정된 스프레이도장 작업별 시나리오 목록 중 어느 하나의 시나리오를 선택하고,
상기 선택된 시나리오에 설정된 작업변수를 표시하거나, 상기 선택된 시나리오에 설정된 작업변수를 변경하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 작업변수는,
1차 작업 또는 2차 작업의 도료 선택, 상기 스프레이건 선택, 상기 스프레이건별 노즐 선택, 상기 작업 구역 선택, 상기 선택된 작업 구역의 개폐 선택, 상기 가상공간상에 구현되는 피도면의 실제 또는 축소의 크기 선택, 도장영역 선택, 의장품 활성화 선택, 월(month) 선택, 도장기 압력 선택, 및 신너 희석량 선택을 포함하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 작업변수의 선택은 드롭다운 리스트를 구성하여 상기 작업변수를 선택하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 시나리오 선택 UI를 통해,
새로운 작업변수를 설정하여 커스텀 시나리오를 등록하여 추가하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 작업변수 설정 UI의 구역 선택 UI를 통해,
상기 작업 구역에 대한 개별 구역 및 전체 구역 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 상기 작업 구역에 대한 작업도면정보 및 공간크기정보 중 어느 하나 이상을 제공하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 16 항에 있어서,
선택된 상기 작업 구역의 이미지를 하이라이트표시하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 구역 선택 UI를 통해,
선택된 상기 작업 구역의 가상공간에 대한 개폐 모드 선택, 상기 가상공간상에서 구현되는 피도면의 실제 또는 축소의 크기 선택, 및 상기 의장품 활성화 선택 중 어느 하나 이상을 수행하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 스프레이도장 수행 단계시에,
상기 스프레이건의 이동속도, 및 상기 가상공간상의 상기 스프레이건과 피도면과의 이격거리 중 어느 하나 이상을 시각화 하는 스프레이 가이드 UI, 그리고
상기 스프레이도장의 진행 상황을 시각화 하는 대시보드 UI를 포함하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 스프레이 가이드 UI는,
상기 스프레이건의 이동속도, 또는 상기 가상공간 상의 상기 스프레이건과 피도면과의 이격거리를 수치로 또는 텍스트화 하여 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 20 항에 있어서,
상기 스프레이건의 이동속도가 기설정된 적정 이동속도 초과 혹은 미달하는지 여부, 또는 상기 이격거리가 기설정된 적정 이격거리 초과 혹은 미달하는지 여부를 색상으로 구분하여 표시하거나, 점진적 색상변화로 표시하거나, 또는 사운드로 경고음을 제공하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 대시보드 UI는,
작업 면적, 작업 시간, 분사 압력, 분사 유량, 분사량, 작업 진행률, 상기 스프레이건의 이동속도, 상기 가상공간상의 상기 스프레이건과 상기 피도면과의 이격거리, 및 상기 스프레이건의 분사 각도 중 어느 하나 이상을 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 스프레이도장 수행 단계 진행 중 또는 상기 스프레이도장 수행 단계 이후,
상기 스프레이도장이 수행되는 피도면에 대한 일반맵 또는 히트맵 선택 메뉴를 통해, 상기 일반맵 또는 히트맵을 확인하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 스프레이도장 수행 단계 진행 중 또는 상기 스프레이도장 수행 단계 이후,
상기 스프레이도장의 도막 두께 확인 메뉴를 통해, 상기 도막 두께를 확인하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 스프레이도장 수행 단계에서는,
바닥 론지, 벽면, 벽면 맨홀, 벽면 론지, 천장 모서리, 바닥 모서리, 론지 위에서의 천장 론지 및 작업대 위에서의 천장 론지 중 어느 하나 이상을 포함하여 상기 가상공간상에서 상기 스프레이도장을 수행하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 훈련 평가 단계에서는,
피교육자별 훈련 이력을 저장하여 훈련 숙련도를 평가하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 스프레이도장 현상 예측모델은,
상기 실선블록에 기반한 3D 모델링을 통해 가상공간을 구현하고, 실제의 스프레이도장을 통해 시공인자 및 상기 시공인자에 따른 종속변수의 실험기반 실험데이터로부터 데이터세트를 확보하여, 상기 데이터세트를 학습데이터로 이용하여 상기 스프레이도장 현상 예측모델을 구축하고,
상기 가상현실 스프레이도장 시스템을 활용하여 상기 스프레이도장의 수행 시 상기 스프레이도장 현상 예측모델을 통해, 상기 가상현실에서 상기 시공인자에 따른 종속변수를 예측하여 상기 스프레이도장을 모사하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 27 항에 있어서,
상기 가상현실 스프레이도장 시스템은,
상기 실선블록에 기반한 3D 모델링을 통해 구현한 상기 가상공간을 저장하는 VR 컴퓨터,
상기 스프레이건을 구비하여 상기 가상공간의 피도면에 상기 스프레이도장 작업을 시뮬레이션 하는 상기 스프레이건 시뮬레이터, 및
상기 VR 컴퓨터로부터 제공되는 상기 가상공간상에서의 가상의 상기 스프레이도장 작업을 시각화 하는 HMD 또는 모니터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 28 항에 있어서,
상기 가상현실 스프레이도장 시스템은,
플래쉬 라이트를 더 구비하여 상기 가상공간 상에서의 조명을 시뮬레이션 하거나, 또는 상기 작업변수의 설정을 수행하는 플래쉬 라이트 시뮬레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법. - 제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 따른 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220020775A KR20230123700A (ko) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법 및 이를 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220020775A KR20230123700A (ko) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법 및 이를 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230123700A true KR20230123700A (ko) | 2023-08-24 |
Family
ID=87841587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220020775A KR20230123700A (ko) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법 및 이를 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230123700A (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100974543B1 (ko) | 2008-06-09 | 2010-08-11 | 삼성중공업 주식회사 | 도장 시뮬레이션 시스템 및 방법과 이를 위한 기록매체 |
| KR101237244B1 (ko) | 2010-10-12 | 2013-02-26 | 정보통신산업진흥원 | 도장 훈련 시뮬레이터 및 이를 이용한 도장 훈련 서비스 시스템 |
| KR20210115356A (ko) | 2020-03-12 | 2021-09-27 | 대우조선해양 주식회사 | 심층 기계 학습을 이용한 도장 검사 시스템 및 방법 |
-
2022
- 2022-02-17 KR KR1020220020775A patent/KR20230123700A/ko active Search and Examination
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100974543B1 (ko) | 2008-06-09 | 2010-08-11 | 삼성중공업 주식회사 | 도장 시뮬레이션 시스템 및 방법과 이를 위한 기록매체 |
| KR101237244B1 (ko) | 2010-10-12 | 2013-02-26 | 정보통신산업진흥원 | 도장 훈련 시뮬레이터 및 이를 이용한 도장 훈련 서비스 시스템 |
| KR20210115356A (ko) | 2020-03-12 | 2021-09-27 | 대우조선해양 주식회사 | 심층 기계 학습을 이용한 도장 검사 시스템 및 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9384675B2 (en) | Simulator for skill-oriented training | |
| Elia et al. | Evaluating the application of augmented reality devices in manufacturing from a process point of view: An AHP based model | |
| US20170046982A1 (en) | Welding simulator | |
| US11355025B2 (en) | Simulator for skill-oriented training | |
| KR101237244B1 (ko) | 도장 훈련 시뮬레이터 및 이를 이용한 도장 훈련 서비스 시스템 | |
| Rios et al. | Augmented reality: an advantageous option for complex training and maintenance operations in aeronautic related processes | |
| Pshikhopov et al. | Block design of robust control systems by direct Lyapunov method | |
| CN107705636A (zh) | 一种基于增强现实技术的船舶实验教学系统 | |
| CN108777090A (zh) | 一种沉浸式虚拟现实的列检培训方法和系统 | |
| Collofello | University/industry collaboration in developing a simulation-based software project management training course | |
| CN103700311B (zh) | 一种印刷设备操作的仿真培训系统及培训方法 | |
| KR100974543B1 (ko) | 도장 시뮬레이션 시스템 및 방법과 이를 위한 기록매체 | |
| KR20230123700A (ko) | 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법 및 이를 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 | |
| US20210012678A1 (en) | Systems and methods to simulate robotic joining operations | |
| KR20230121471A (ko) | 가상현실기반 스프레이도장 교육 운영 방법 및 이를 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 | |
| Miettinen et al. | Applying modelica tools to system dynamics based learning games: Project management game | |
| KR102419667B1 (ko) | 가상현실(vr)/증강현실(ar) 환경에서 협업 딥러닝을 활용한 개인 맞춤형 항공 조종사 훈련시스템 및 그 방법 | |
| KR20230120836A (ko) | 가상현실기반 스프레이도장 교육 시스템 및 방법 | |
| KR20230120359A (ko) | 가상현실기반 선박 스프레이도장 현상 예측방법, 이를 컴퓨터에서 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 이를 적용한 스프레이도장 교육 시스템 | |
| KR102383412B1 (ko) | 도장 시뮬레이션 시스템 | |
| KR102383408B1 (ko) | 도장 시뮬레이션 장치 | |
| Mowlaei | Towards a Parametric and Context-realistic Compaction Training Simulator | |
| DO COUTO et al. | Virtual Reality Applied to Welder Training | |
| Sermarini et al. | Investigating the Impact of Augmented Reality and BIM on Retrofitting Training for Non-experts | |
| Aslanov et al. | Method for Constructing Virtual Reality Simulators for Turning and Milling for an Engineering Education System for Building Cyber-Physical Systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |