Experiencia docente con realidad aumentada para el diseño de máquinas

[ES] La mejora continua en las metodologías docentes requiere de innovación. Por este motivo, los docentes deben estar al tanto de las nuevas tendencias educativas, así como de los avances tecnológicos. Esto implica que los profesores deben implementar técnicas y herramientas novedosas en sus clases para mejorar la experiencia de la enseñanza. Por este motivo, se ha desarrollado una aplicación de Realidad Aumentada (RA) para que los alumnos aprendan a identificar los elementos mecánicos de una máquina. La aplicación de RA permite al alumno visualizar de forma tridimensional las piezas pudiendo identificar mejor las particularidades de estas. Además, con la aplicación de RA el alumno puede ver la pieza a tamaño real mediante un dispositivo móvil inteligente y un código impreso. Esta experiencia docente se ha realizado en la asignatura de diseño avanzado de máquinas en el máster universitario de ingeniería industrial con el objetivo de facilitar el proceso de aprendizaje al alumno mediante una experiencia inmersiva en una práctica síncrona de dos horas de duración. De acuerdo con los resultados obtenidos se ha mejorado en las pruebas de evaluación continua, así como el interés por parte del alumnado en utilizar estas técnicas. Por lo tanto, esta aplicación de RA demuestra la utilidad de poner en práctica herramientas innovadoras durante la enseñanza para mejorar el proceso educativo

Virtualização de elementos de engenharia rodoviária para projetos de experimentos em simulador de direção veicular

A utilização de tecnologias de realidade virtual tem se tornado cada vez mais presente em diversas áreas, proporcionando uma experiência imersiva e interativa para os usuários e permitindo uma melhor compreensão e visualização de projetos. Simuladores de direção veicular são extremamente importantes para reduzir os custos de pesquisa e proporcionar uma experiência mais realista e dinâmica. Eles permitem projetar facilmente diferentes cenários e situações que podem ocorrer nas rodovias, permitindo a mudança fácil de parâmetros e criando ambientes controlados de forma específica. Assim, a metodologia apresentada no artigo, apresenta possíveis ferramentas de código aberto, gratuitas ou de uso comum para construção desse ambiente. Para uma imersão completa de um projeto de experimento é necessário seguir diversas etapas, como a criação de uma interface, a construção de um cenário realista, que é o enfoque do trabalho, a aplicação de dinâmica veicular, eventos e a geração de um relatório de saída. O principal objetivo deste trabalho é identificar o procedimento de virtualização de elementos de engenharia rodoviária para projetos de experimentos em simuladores de direção veicular. O processo de criação de ambiente virtuais estáticos pode ser complexo e demandar muito tempo. Logo, por meio da adoção de métodos de automatizações de processos normalmente mecânicos, é possível reduzir o tempo gasto na criação de modelos tridimensionais, acelerando o processo de criação de um protótipo virtual. O estudo de caso apresentado no artigo ilustra a aplicação dessa metodologia na criação de cenário virtual de um projeto de rodovias em um curto período, demonstrando a viabilidade dessa abordagem e como é possível transformar um estudo em uma experiencia imersiva e realista.The use of virtual reality technologies has become increasingly present in various areas, providing an immersive and interactive experience for users and allowing for better understanding and visualization of projects. Vehicle driving simulators are extremely important for reducing research costs and providing a more realistic and dynamic experience. They allow for easy design of different scenarios and situations that may occur on highways, allowing for easy parameter changes and creating specifically controlled environments. Thus, the methodology presented in the article presents possible open-source, free, or commonly used tools for building such an environment. For a complete immersion of an experimental project, various steps must be followed, such as creating an interface, building a realistic scenario, which is the focus of the work, applying vehicle dynamics, events, and generating an output report. The main objective of this work is to identify the procedure for virtualizing elements of road engineering for experimental projects in vehicle driving simulators. The process of creating static virtual environments can be complex and time-consuming. Therefore, by adopting automation methods for typically mechanical processes, it is possible to reduce the time spent on creating three-dimensional models, accelerating the process of creating a virtual prototype. The case study presented in the article illustrates the application of this methodology in creating a virtual scenario for a highway project in a short period, demonstrating the feasibility of this approach and how it is possible to transform a study into an immersive and realistic experience

Game-Based Simulation and Study of Pedestrian-Automated Vehicle Interactions

We identify the need for enhanced pedestrian–vehicle simulation tools and build such a tool to explore the interaction among pedestrian "players" and virtual human- and automated-vehicles for different scenarios taking place in an urban environment. We first present contemporary research tools and then propose the design and development of a new desktop application that facilitates pedestrian-point-of-view research. We then conduct a three-step user experience experiment, in which a small number of participants answer questions before and after using the application to interact with virtual human and automated vehicles in diverse road-crossing scenarios. Behavioral results observed in virtuality, especially when motivated by consequence, tend to simulate real life sufficiently well to inform design choices. From the simulation, we observed valuable insights into human–vehicle interactions. Upon completing this preliminary testing, we iterated the tool’s design and ultimately conducted an 89-participant study of human–vehicle interactions for three scenarios taking place in a virtual environment. Our tool raised participant awareness of autonomous vehicles and their capabilities and limitations, which is an important step in overcoming public distrust of AVs. We additionally saw that participants trust humans and technology less as drivers than in other contexts, and that pedestrians feel safer around vehicles with autonomy indicators. Further, we note that study participants increasingly feel safe with automated vehicles with increased exposure. These preliminary results, as well as the efficacy of the tool’s design, may inform future socio-technical design for automated vehicles and their human interactions

Desarrollo de WNCS, mediante herramientas de programación numérica, realidad aumentada e IoT para el control de velocidad de motores DC

Desarrollo de un sistema inalámbrico de control cerrado, el cual permite el control de velocidad de motores DC a través de un algoritmo para este caso PID que está configurado en la herramienta de programación de la red NODE-RED permitiendo de forma visual mediante un motor de flujos enfocado hacia IOT conectar varios dispositivos en una red inalámbrica, la planta se encuentra controlada por la tarjeta embebida ESP8266 que contiene un módulo de comunicación inalámbrica wifi además de entradas y salidas digitales como analógicas que puede ser programada a través del IDE de Arduino junto con librerías que permiten la interconexión con módulos electrónicos, tal como sensores, actuadores, etc. A esto sumado la realidad aumentada (AR) que mediante la identificación de una escena previamente establecida, sobrepone información digitalmente sobre la imagen para observar los datos de velocidad de la planta en tiempo real, esta aplicación puede ser visualizada desde un dispositivo móvil, comunicada por el protocolo MQTT hacia el bróker, en este caso la computadora central mediante una dashboard se puede confirmar los valores de velocidad, se utiliza Realidad Virtual (VR) para la creación de una interfaz gráfica que permita una simulación de una escena 3D en la que a través de herramientas de programación en este caso Simulink nos permite desarrollar el modelado del sistema que cuenta con diversas librerías para simular tanto el mundo virtual como la red inalámbrica y así observar el comportamiento dinámico del mismo de manera ideal para proceder a compararlo con el mundo real.Development of a wireless closed control system, which allows the speed control of DC motors through an algorithm for this case PID that is configured in the programming tool of the NODE-RED network allowing visually through a flow engine focused on IOT connect various devices in a wireless network, the plant is controlled by the ESP8266 embedded card that contains a wireless wifi communication module in addition to digital and analog inputs and outputs that can be programmed through the Arduino IDE along with libraries that allow interconnection with electronic modules, such as sensors, actuators, etc.. In addition to this, augmented reality (AR) is used, which by identifying a previously established scene, digitally superimposes information on the image to observe the speed data of the plant in real time, this application can be viewed from a mobile device, communicated by the MQTT protocol to the broker, in this case the central computer through a dashboard can confirm the speed values, Virtual Reality (VR) is used for the creation of a graphical interface that allows a simulation of a 3D scene in which through programming tools in this case Simulink allows us to develop the modeling of the system that has several libraries to simulate both the virtual world and the wireless network and thus observe the dynamic behavior of the same in an ideal way to proceed to compare it with the real world

Innovación docente en la Universidad de León

[ES] La educación superior necesita adaptarse constantemente a un entorno cambiante y dinámico que demanda una constante evolución en la forma de entender el proceso de enseñanza-aprendizaje, y es en este contexto que surge la innovación docente como un elemento clave para asegurar la calidad y el progreso de la educación superior y, por lo tanto, el éxito académico y profesional de los estudiantes. En este sentido, las instituciones de educación superior se enfrentan a desafíos cada vez mayores en la preparación de los estudiantes para un constante y acelerado cambio en la sociedad, la economía y la tecnología. Por otro lado, la rápida expansión del conocimiento, la interconexión digital, la globalización, la diversidad cultural y las demandas de habilidades específicas en el mercado laboral, requieren respuestas innovadoras por parte de las instituciones educativas y de los docentes, ya que continuar con métodos tradicionales no es suficiente para preparar a los estudiantes de manera integral. De ahí la importancia de la innovación docente, ya que una de sus características principales es su capacidad para adaptarse a las cambiantes demandas y expectativas de los estudiantes, así como a las evoluciones en la sociedad y la tecnologí