Szwajcarska firma wykorzystuje rozwiązania firmy Siemens w innowacyjnym fotelu relaksacyjnym z kontrolerem VR

Poprawa jakości życia

Firma Limbic Life z siedzibą w szwajcarskim Zurychu zaprojektowała i dostarcza fotel Limbic Chair zapewniający wrażenie siedzenia w nieważkości i swobodę ruchu. Czujniki ruchu zastosowane w krześle umożliwiają precyzyjną kontrolę nad rzeczywistością wirtualną. Ponadto mają zastosowanie w grach, diagnostyce medycznej i inżynierii.

Dyrektor firmy Limbic Life, dr Patrik Künzler, założył ją wkrótce po zakończeniu współpracy z MIT Media Lab i powrocie do Zurychu.

„Zasada stanowiąca, że funkcja określa formę, ma swoje źródło w XX wieku”, mówi Patrik Künzler. „Obecnie rozwijamy produkty, które są atrakcyjne, zdrowe i użyteczne, opierając się na neuronauce i wiedzy medycznej”.

Podstawy opracowane w dziale Media Lab MIT

Koncepcja nowego fotela powstała w dziale Media Laboratory na Massachusetts Institute of Technology (MIT). Patrik Künzler wprowadził swoją wizję w życie po uzyskaniu doktoratu z medycyny na Uniwersytecie w Zurychu i przeprowadzeniu badań na studiach podoktoranckich w Picower Institute of Learning and Memory (również należącym do MIT), gdzie zajmował się neurologią i układem limbicznym.

„Układ limbiczny łączy ciało z emocjami, a emocje z mózgiem” — mówi Patrik Künzler. „W ewolucji układ limbiczny powstał w fazie rozwoju ssaków. „Mózg ssaka”, który posiadają wszystkie ssaki, reguluje takie doznania, jak troska o potomstwo, strach, miłość, pożądanie, instynkt zabawy i uczenie się przez naśladownictwo. Istnieją pewne ruchy nazywane ruchami motywacyjnymi, które mogą powodować i wyrażać uczucie szczęścia”.

Ilustracja 3: Innowacyjne fotele relaksacyjne łączą nowoczesny design z wysokimi standardami jakości.

Ilustracja 2: Elektronika znajduje się w środkowej części nad częścią obrotową; cztery czujniki przekazują za pomocą kabla USB lub sieci Wi-Fi dane o ruchu, które są interpretowane na komputerze.

Krzesło zapewniające wrażenie siedzenia w nieważkości

We współpracy ze studentami z Media Laboratory MIT Patrik Künzler wykorzystał krzesło jako przykład nowego podejścia do rozwoju produktu opartego na badaniach. Zamiast wykorzystać tradycyjny wzorzec, w którym funkcja określa formę, zespół chciał zaprojektować krzesło umożliwiające uzyskanie wrażenia latania i nieważkości.

Powstały wstępne szkice i prototypy; najpierw na papierze, a później wykonane z laminowanej sklejki. Wrażenie swobodnego siedzenia w nieważkości może być przekazywane przez dwa niezależne, specjalnie zawieszone siedziska, które podtrzymują uda. Potwierdziło to powodzenie eksperymentu.

Fotel jako urządzenie wejściowe

W kolejnym projekcie wykorzystano szybkie i precyzyjne impulsy ruchowe ciała, rozpoznane na podstawie badań mózgu, do sterowania konsolą do gier. W tym celu siedziska zostały wyposażone w czujniki ruchu. Przeanalizowano program gry i zaprogramowano opcje sterowania.

„Zdigitalizowaliśmy krzesło i opracowaliśmy na jego podstawie urządzenie wejściowe” — mówi Patrik Künzler. „Potwierdziło to tezę, że niektóre sekwencje ruchów można kontrolować szybciej i precyzyjniej za pomocą nóg niż używając do tego rąk”.

Pomysł staje się produktem

Fotel Limbic Chair sprzedawany przez firmę Limbic Life jest wynikiem wieloletniej pracy opartej na doświadczeniach i analizie. Ponad 200 klientów na całym świecie posiada co najmniej jeden model wykonany na zamówienie. Fotele te są uznawane za środki lecznicze przez wybrane firmy ubezpieczeniowe. Trwa projektowanie wersji przeznaczonej do masowej produkcji, co pozwoli zaoferować jego zalety większej liczbie odbiorców.

W 2016 roku firma Schätti AG Metallwarenfabrik (Schätti) została partnerem w zakresie rozwoju i produkcji. Pomaga twórcom i projektantom w przekształcaniu ich projektów w rzeczywiste produkty, które można wytwarzać, i które spełniają wymagania rynku.

Firma Schätti ma duże doświadczenie w projektowaniu produktów takich jak krzesła, ekspresy do kawy, mobilne tablice i lampy z diodami elektroluminescencyjnymi (LED). Firma specjalizuje się również w obróbce blach, obróbce mechanicznej sterowanej numerycznie (CNC), obróbce profili oraz spawaniu laserowym i za pomocą robotów. Dzięki dodatkowym procesom wykończeniowym i montażowym Schätti jest kompletnym dostawcą usług w zakresie pojedynczych części i gotowych produktów w seriach od 20 do 20 000 sztuk.

Oprogramowanie Solid Edge zintegrowane z systemem Teamcenter

Zespół projektantów firmy Schätti konsekwentnie wdraża oprogramowanie Solid Edge®, jak również inne rozwiązania firmy Siemens Digital Industries Software. Uważają oni, że Solid Edge jest łatwym do opanowania rozwiązaniem, które zawiera szereg przydatnych funkcji.

„Solid Edge oferuje właśnie tę kombinację funkcji, których potrzebujemy jako producent i projektant” — mówi Thomas Schätti, założyciel firmy Schätti i projektant. „Do tego nauka obsługi systemu jest niezwykle prosta”.

Celem firmy było przejście z etapu produkcji pojedynczych sztuk fotela Limbic do produkcji seryjnej. Jak twierdzi Patrik Künzler, oprogramowanie Solid Edge pomogło urzeczywistnić ten cel, umożliwiając firmie opracowanie kształtu siedziska z włókien węglowych odpowiedniego dla wszystkich użytkowników. Siedziska fotela będą wkrótce formowane wtryskowo z tworzywa sztucznego. Firma realizuje to poprzez generowanie programów CNC w programowej platformie produkcyjnej NX™ firmy Siemens, z którą łączy zakład partnerski Schätti w Bułgarii poprzez ciągły łańcuch procesów.

Wszystkimi danymi projektu zarządza oprogramowanie Teamcenter® firmy Siemens, częściowo w tle podczas projektowania za pomocą oprogramowania Solid Edge. Umożliwia to mapowanie zatwierdzeń, list części projektowych i produkcyjnych, zarządzanie zmianami i statusami wersji w wielu lokalizacjach.

„Wykorzystując system Teamcenter jako pojedyncze źródło informacji, osiągnęliśmy znaczne usprawnienie procesów” — mówi Thomas Schätti. „Teraz rozszerzamy zastosowanie na zakupy i produkcję”.

Dzięki tej infrastrukturze fotel Limbic Chair ma być gotowy do produkcji seryjnej w 2020 roku.

Ilustracja 4: Siedząc na fotelu Limbic Chair, użytkownicy mogą sterować oprogramowaniem do rzeczywistości wirtualnej i przemieszczać się po atrakcjach turystycznych lub budynkach.

Więcej niż zabawa i gry

Dzięki produkcji seryjnej firma Limbic Life chce dać większej liczbie osób szansę na siedzenie w sposób, który jest dobry dla zdrowia, a do tego zapewnia relaks i przyjemność z ruchu. Wbudowane w fotel czujniki ruchu, z których dane są przetwarzane przez mikrokomputer i wysyłane na zewnątrz za pomocą kabla USB lub sieci Wi-Fi, dodatkowo zwiększają komfort odpoczynku.

„Tworzymy gry komputerowe, które są ciekawe i które mogą być obsługiwane za pomocą fotela Limbic Chair" — informuje Mark van Raai, astrofizyk, ekspert w dziedzinie gier komputerowych i dyrektor ds. technologii w firmie Limbic Life. „Oferujemy również wsparcie dla deweloperów, którzy chcą go wykorzystać do sterowania tworzonymi grami”

Ilustracja 5: Gry — fotel Limbic Chair pozwala na wygodne i precyzyjne przemieszczanie się w przestrzeniach 3D bez użycia rąk.

Rzeczywistość wirtualna w diagnostyce medycznej

Wraz z pojawieniem się coraz bardziej złożonych aplikacji komputerowych w miejscu pracy, układ mięśniowo-szkieletowy jest niedostatecznie wykorzystywany, a oczy, głowa i ręce są często przeciążone. Fotel Limbic Chair to sposób na zmniejszenie codziennego stresu i obciążenia fizycznego u pracowników biurowych.

„Lekarze przywiązują szczególną wagę do zdrowego środowiska pracy” — opowiada Patrik Künzler. „Dlatego pracujemy nad kilkoma projektami badawczymi, w których fotel Limbic Chair będzie mógł sterować urządzeniami medycznymi i diagnostycznymi”.

Przykład: okulista zeskanuje ludzkie oko, utworzy jego model w oprogramowaniu Solid Edge i będzie mógł swobodnie poruszać się w modelu tego skanu istniejącym w rzeczywistości wirtualnej za pomocą fotela Limbic Chair. Mając wolne ręce, lekarz będzie mógł swobodnie wykonywać odpowiednie procedury. W radiologii można ergonomicznie obsługiwać obrazy z rezonansu magnetycznego (MRI).

„Za pomocą nóg można bardzo precyzyjnie sterować aplikacją rzeczywistości wirtualnej, podczas gdy ręce pozostają wolne, co umożliwia wykonywanie innych zadań” - mówi Patrik Künzler.

Ilustracja 6: Fotel Limbic Chair to certyfikowane urządzenie wejściowe dla oprogramowania Solid Edge, ale trwają też prace nad innymi aplikacjami wykorzystującymi technologię VR.

Rzeczywistość wirtualna w inżynierii

Funkcje te są przydatne w przypadku sterowania oprogramowaniem do rzeczywistości wirtualnej lub inżynierskim. Z tego powodu firma Limbic Life, jako partner technologiczny firmy Siemens, opracowała certyfikowany interfejs do oprogramowania Solid Edge. Fotela Limbic Chair można użyć zamiast myszy 3D do przelotu, powiększania i zmniejszania lub obracania modelu 3D. Dzięki temu obie ręce pozostają wolne, co pozwala wykonywać inne czynności, takie jak nanoszenie adnotacji za pomocą klawiatury, zaznaczanie określonych obszarów modelu lub uzupełnianie zestawień materiałów (BOM). Każdy użytkownik oprogramowania Solid Edge może skorzystać z fotela Limbic Chair i dzięki temu wykonać pracę wydajniej i bardziej ergonomicznie.