Diseño de una metodología para la implementación de un sistema de realidad virtual a bajo costo

Tesis (Ingeniero Civil Industrial)Según Webster's New Universal Unabridged Dictionary (1989), La realidad virtual se define como “Ser en esencia o efecto, pero no en hecho.” Una definición muy acertada dentro de la variadas y complejas definiciones existentes. Para el caso actual, se considerará realidad virtual como una simulación de la realidad, en la cual el individuo pueda interactuar con un entorno ficticio de forma inmersiva. Lo anterior generado gracias a técnicas informáticas y computacionales. La RV (realidad virtual) ha evolucionado desde el siglo pasado, pero en estos últimos años ha tenido un avance asombroso. Esto dado a la innovación de nuevas tecnologías y al progreso general de estas. Existen varios sistemas y dispositivos de realidad virtual, algunos de los más importantes y comercializados en el último tiempo tienen que ver con los sistemas HMD (headmounted display: cascos de realidad virtual), otros menos conocidos como guantes de realidad virtual y por último el Cave Automatic Virtual Environment (CAVE) sistema de RV que consiste básicamente en montar una especie de habitación alrededor del usuario y proyectar las imágenes a través de las paredes de material traslucido, creando la sensación de inmersión para él o los individuos dentro de la pequeña habitación (Cruz- Neira, Sandin, & DeFanti, 1993). Los sistemas anteriores son los más populares y desarrollados, pero incluso la interacción con un monitor externo se incluye como realidad virtual. La investigación apuntaría a lograr una efectiva combinación de sistemas de realidad virtual, como podrían ser HMD, CAVE, interfaz de control con la virtualidad y por ultimo una sensación de sonido 3D, con el estudio necesario para determinar la importancia que aportaría cada sistema independientemente y en conjunto para satisfacer las necesidades de inmersión para el usuario, a través de una implementación de bajo costo para que sea posible aplicar la metodología a instituciones universitarias, escuelas o incluso para entusiastas, por lo que cotizar cada producto diferenciando sus ventajas y desventajas será clave para determinar la mejor opción posible en el mercado (tanto en Chile como en otros países), ya que dado las distancias y desinformación tecnológica en algunos casos, los precios tienden a subir más de lo esperado en tecnologías importadas y recientes. Una de las principales características de la realidad virtual es permitir simular situaciones o eventos, en los cuales el usuario ingresa a un mundo ficticio programado y la mente humana termina interpretando todas las señales que recibe por los sistemas visuales y auditivos como reales, es por ese motivo que pueden surgir reflejos instantáneos, miedos, memorias y sensaciones de forma sincera, reflejando en cierta medida el actuar de un individuo en alguna situación en particular. Lo anterior influye para determinar como un propósito esencial para la investigación, implementar un sistema de realidad virtual para simular un sistema de evacuación o 7 eventos que puedan ser evitados con entrenamiento o aprendizaje, como pueden ser; incendios (para evacuación o uso de extintor), terremotos (evacuación), accidentes automovilísticos (enfocado a fallas humanas evitables), entre otros. Estos mundos virtuales y eventos de la vida cotidiana serán simuladores a través del motor de videojuegos de acceso libre Unity3D, que tiene como una de sus características programar juegos para realidad virtual y tiene cierta facilidad de uso para nuevos usuarios, aspectos relevantes si se quiere considerar para realizar variantes al uso del sistema manteniéndolo vigente y por supuesto para facilitar el aprendizaje a futuros alumnos y entusiastas. No obstante, existen otros motores gráficos, incluso más potentes que de igual manera son utilizados para crear videojuegos en realidad virtual, pero varían en su usabilidad y adquisición

Implementation of a virtual reality tool, to verify a PLC programming routine of an industrial process

La realidad virtual se ha convertido en una herramienta utilizada en diversas industrias por su facilidad para simular espacios e interactuar con objetos sin los riesgos y limitaciones que tiene el mundo real. En plantas de producción se puede manejar maquinaria automatizada que involucra la programación de un PLC y la interacción de un operario. Al momento de querer realizar cambios en las líneas de producción se requiere de modificaciones en la programación de las maquinas que componen la linea, implicando pruebas previas a su implementación fisica. En estos ambientes, el realizar este tipo de modificaciones conlleva riesgos y tiempos que se traducen en costos que podrían ser previstos o disminuidos mediante una simulación previa de las actividades a realizar y que no tienen en cuenta la interacción hombre-maquina entre los operarios y los equipos. Asi mismo, la programación de PLC´s de manera remota implica limitaciones hacia la retroalimentación que el programador tiene sobre el funcionamiento de las maquinas automatizadas y sobre el programa. Por lo tanto, se ha propuesto la implementación de una herramienta para simular equipos industriales en un espacio de líneas de producción donde el usuario puede interactuar con equipos automatizados conectados a PLC´s mediante el uso de dispositivos de realidad virtual de naturaleza inmersiva. Dentro de los resultados de la simulación se espera que el usuario pueda interactuar con el espacio virtual, modificar la programación de un PLC recreado virtualmente para ciertos equipos industriales, para así entender y capacitarse sobre herramientas de ingeniería. De acuerdo al impacto que genere la simulación, este proyecto espera tener alcances en áreas de capacitación de personal, en la enseñanza de manera práctica y la visualización e interacción con espacios industriales simulados.Virtual reality has become a tool used in several industries for its ease in simulating spaces and interacting with objects without the risks and limitations of the real world. In production plants, automated machinery can be managed in a way that the programming of a PLC and the interaction of an operator are involved. When wanting to make changes in the lines of production it is required to make modifications in the programming of the machines that compose the line, implying tests prior to their physical implementation. In these environments, making this type of modification implies risks and time which translates into costs that could be anticipated or diminished by means of a previous simulation of the activities to be carried out and that do not consider the man-machine interaction between the operators and the equipment. Likewise, the remote programming of PLC´s implies limitations towards the feedback that the programmer gets about the operation of the automated machines and about the program. Therefore, it is proposed the implementation of a tool to simulate industrial equipment in a production line environment where the user can interact with automated equipment connected to PLC´s by using immersive nature virtual reality devices. Within the results of the simulation the user can interact with the virtual space, modify the programming of a virtually recreated PLC for certain industrial equipment, so that it can understand and be trained on engineering tools. According to the impact generated by the simulation, this project hopes to have a reach in areas of personnel training, the teaching in a practical way and visualization and interaction with simulated industrial spaces.Ingeniero (a) IndustrialPregrad