Qu'est-ce qu'une analyse de mouvement en 3D ?

Dans une analyse de mouvement en 3D, des capteurs utilisant des caméras stéréo enregistrent au fil du temps les mouvements d'objets, de composants de machines ou de corps (humains) dans l'espace 3D. Les données recueillies peuvent ensuite être analysées et utilisées pour des mesures d'optimisation. L'analyse de mouvement en 3D permet d'enregistrer une grande variété de paramètres cinématiques en fonction de l'application, par exemple les accélérations, les vitesses de rotation ou les déviations des guides ou des entraînements.

Des systèmes composés de capteurs de caméra stéréo, de matériel et de logiciels dédiés au traitement des données et de marqueurs de mesure sont généralement utilisés pour l'analyse de mouvement en 3D. Ces marqueurs de mesure, qui, selon l'utilisation conforme à la destination, peuvent être autocollants ou thermiquement stables, sont fixés sur les points à mesurer de l'objet avant le processus de mesure. Le capteur de la caméra stéréo, également appelé tête de mesure, est ensuite placé sur un trépied devant l'objet à mesurer. Équipé de marqueurs de mesure, celui-ci est mis en mouvement et les caméras commencent à enregistrer la configuration du test. Dans les systèmes modernes, cet enregistrement d'images est déclenché de manière flexible pour un ou plusieurs états de charge. La performance de la caméra s'adapte ainsi automatiquement aux conditions de l'objet à enregistrer. L'avantage significatif de l'analyse des mouvements en 3D est le suivant : grâce à la technologie de la caméra stéréo, il est possible de déterminer simultanément un nombre quelconque de points de mesure dans l'espace avec une exactitude de 30 à 40 μm/m !

Les appareils de mesure modernes dédiés à l'analyse de mouvement en 3D sont basés sur des méthodes de mesure sans contact. Les applications possibles de la métrologie sans contact sont très variées, ce qui se reflète également dans les applications de l'analyse de mouvement en 3D. La métrologie sans contact peut être adaptée à différentes tailles d'échantillons, passant de quelques millimètres à plusieurs mètres, ainsi qu'aux tâches de mesure et aux conditions environnementales.

Par conséquent, l'analyse de mouvement en 3D à l'aide de systèmes de mesure sans contact est désormais exécutée dans de nombreuses industries, notamment :

• l'automobile
• l'aéronautique
• l'industrie des biens de consommation
• la biomécanique
• l'analyse de la capacité des machines, la surveillance des processus, l'optimisation des procédés de fabrication

Le capteur d'une caméra stéréo ne peut pas directement capturer toutes les pièces d'une zone de travail. Pour analyser des ébauches ou des pointes d'outils couvertes par le porte-outil, des adaptateurs sont utilisés. Les groupes de points sont définis à l'avance sur ces adaptateurs, lesquels sont calibrés en conséquence. Ce « détour » permet également d'analyser sans problème des pièces et des assemblages cachés et complexes.

En associant un logiciel approprié à une transmission rapide des données, l'analyse de mouvement en 3D peut également être utilisée dans le cadre d'une analyse en temps réel. Un exemple typique de cette application est l'analyse des déformations sur les machines de mise en forme des tôles. Les vecteurs et diagrammes de déplacement en 3D permettent de suivre en temps réel les déformations telles que les déviations, les torsions ou les pliages, et d'examiner les accélérations, les vitesses ou les vibrations structurelles. Selon les besoins, ces systèmes permettent de produire des rapports sous forme d'images, de vidéos, de tableaux, de diagrammes ou de fichiers PDF pratiques.

Non, au contraire : l'installation d'un système de mesure sans contact, tel que ZEISS ARAMIS, est limitée à une durée maximale de moins d'une heure et comprend la fixation des points de mesure sur le spécimen. Les systèmes modernes peuvent être adaptés rapidement et avec souplesse à différentes tailles des zones de mesure, allant des plus petits objets de la taille d'une carte postale aux éoliennes complètes. Les systèmes de mesure sans contact tels que ZEISS ARAMIS peuvent non seulement être utilisés pour mesurer précisément des pièces en mouvement, mais aussi pour remplacer les capteurs de déplacement (LVDT) et les capteurs d'accélération (accéléromètres) !