Sistema de Realidad Virtual para el Entrenamiento de Operarios de Excavadoras Hidráulicas

Abstract

El entrenamiento de operadores de maquinaria pesada conlleva diferentes problemas tanto desde el punto de vista de la prevención de riesgos laborales como desde una perspectiva económica en la optimización de las operaciones. La utilización de estos equipos por un usuario inexperto implica un alto riesgo, además de ser más propenso el deterioro en las máquinas. Por otra parte, la utilización de equipos reales para tareas de entrenamiento supone un alto costo. La utilización de simuladores de maquinaria para tareas de aprendizaje y entrenamiento proporciona una solución a estos inconvenientes y se presenta como una herramienta imprescindible en el marco de la prevención de riesgos y la seguridad laboral, además de reducir los costes asociados a la formación de los operarios. Un simulador de entrenamiento permite la repetición de un determinado ejercicio tantas veces como el instructor considere necesario, así como la utilización de la maquinaria en situaciones que no son factibles con el equipo real: operación con fallas del equipo, condiciones meteorológicas extremas, operación en situaciones de presión, etc. El presente artículo describe un sistema de simulación y entrenamiento para operadores de máquinas tipo excavadora hidráulica. Dicho sistema, contempla la visualización tridimensional de un entorno de trabajo desde la perspectiva que tiene el operario en la cabina. Las escenas generadas incluyen modelos detallados de los objetos, sombras, efectos visuales, simulación de comportamiento, entre otros. Como eje central del artículo, se presenta un modelo computacional que emula el movimiento de la excavadora de acuerdo a las acciones del operario, el peso de cada uno de los componentes, la capacidad máxima de carga, entre otros factores. Adicionalmente, se describe el módulo implementado para simular la interacción del terreno y la máquina excavadora, considerando la consistencia y el tipo de suelo, junto a las soluciones propuestas para resolver satisfactoriamente la visualización del terreno ya que debe cambiar su morfología en tiempo real acorde a los movimientos de la excavadora.