Assemblage assisté par métrologie 3D et réalité augmentée

Kanali, Mohamed Hosame (2025). Assemblage assisté par métrologie 3D et réalité augmentée. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

L'industrie manufacturière est en constante évolution pour atteindre des standards de précision, de qualité et d'adaptabilité toujours plus contraignants. L'assemblage assisté par métrologie (AAM) constitue une solution prometteuse qui utilise des mesures 3D précises pour guider l'assemblage, mais les systèmes actuels présentent des limitations importantes. Les travaux antérieurs ont révélé des défis significatifs : limitations fonctionnelles des applications existantes comme PolyWorks™ AR, absence d'intégration directe entre les systèmes de métrologie et les logiciels spécialisés, contraintes de volume de mesure, et processus de préparation complexes.

Ce mémoire présente le développement d'un système innovant d'assemblage assisté combinant la métrologie 3D par iGPS (indoor Global Positioning System) et la Réalité augmentée via Microsoft HoloLens 2. L'objectif global est de créer une solution intégrée comprenant une application pour MS HoloLens 2 et un plugiciel pour PolyWorks™ Inspector, permettant une détection précise de la position de l'utilisateur, une superposition exacte des modèles CAO virtuels avec les objets physiques, un alignement automatique précis.

Les innovations principales incluent le développement d'un plugiciel pour PolyWorks™ Inspector permettant l'intégration directe avec l'iGPS, l'établissement d'une chaîne de transformation matricielle complexe entre différents systèmes de coordonnées, l'implémentation d'une architecture client-serveur optimisant les ressources des MS HoloLens 2 pour l’alignement.

Ce travail contribue à rendre les systèmes d'assemblage assisté par métrologie 3D plus accessibles et efficaces pour les environnements industriels complexes, en surmontant les contraintes fonctionnelles des solutions existantes et en établissant une méthode plus intuitive pour assister les opérateurs dans la réalisation de tâches d'inspection et d'assemblage complexes.

Titre traduit

Assembly assisted by 3D metrology and augmented reality

Résumé traduit

The manufacturing industry is constantly evolving to achieve increasingly demanding standards of precision, quality, and adaptability. Metrology-assisted assembly (MAA) represents a promising solution that uses precise 3D measurements to guide assembly processes, but current systems present significant limitations. Previous work has revealed substantial challenges: functional limitations of existing applications such as PolyWorks™ AR, lack of direct integration between metrology systems and specialized software, measurement volume constraints, and complex preparation processes.

This thesis presents the development of an innovative assisted assembly system combining 3D metrology through iGPS (indoor Global Positioning System) and augmented reality via Microsoft HoloLens 2. The global objective is to create an integrated solution comprising an application for MS HoloLens 2 and a plugin for PolyWorks™ Inspector, enabling precise detection of user position, exact superposition of virtual CAD models with physical objects, and precise automatic alignment.

The main innovations include the development of a plugin for PolyWorks™ Inspector enabling direct integration with iGPS, establishment of a complex matrix transformation chain between different coordinate systems, implementation of a client-server architecture optimizing MS HoloLens 2 resources for alignment.

This work contributes to making 3D metrology-assisted assembly systems more accessible and efficient for complex industrial environments, by overcoming the functional constraints of existing solutions and establishing a more intuitive method for assisting operators in performing complex inspection and assembly tasks.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maitrise en génie des technologies de l’information". Comprend des références bibliographiques (pages 105-108).
Mots-clés libres:	assemblage assisté par métrologie, réalité augmentée, iGPS, Microsoft HoloLens 2, PolyWorks™, transformation matricielle, inspection industrielle
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Tahan, Souheil-Antoine
Codirecteur:	Codirecteur Hof, Lucas
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie des technologies de l'information
Date de dépôt:	23 sept. 2025 18:23
Dernière modification:	23 sept. 2025 18:23
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3699

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