Simularores para el manejo de subtes, maquinarias, y perforadoras de pozos petroleros

Entornos digitales de industria nacional desarrollados por un equipo liderado por un investigador del Consejo permiten emular el manejo de un subte y la perforación de un pozo petrolero.

Conceptualmente la realidad virtual es el conjunto de tecnologías que conforman la interfaz entre el hombre y la máquina, y que le permiten sumergirse en una experiencia de simulación, navegando e interactuando desde la perspectiva del usuario.

Basándose en este concepto es que Cristian García Bauza, becario pos-doctoral del CONICET en la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires (UNICEN) junto con un grupo de investigadores, becarios y docentes del área Media.Lab del Instituto PLADEMA, trabajaron durante ocho meses en el diseño, programación y construcción de la primer CAVE (Computer Assisted Virtual Environment).

Se trata de una instalación que combina software y hardware permitiendo al usuario sentirse totalmente inmerso en un mundo que parece real pero es generado de manera virtual. El desarrollo es el único en su tipo en el país y uno de los pocos de América Latina. La CAVE tiene aplicaciones importantes en áreas muy diversas; permitiendo por ejemplo emular el recorrido por instalaciones complejas como una plataforma de extracción de petróleo o una central nuclear, o visualizar información tridimensional como la que se genera en prospección petrolera para entender qué hay en el subsuelo.

Este desarrollo consta de un cubo de tres metros de lado en cuyas paredes y piso proyectan en 3D los distintos entornos a simular, y es coordinado con un sistema de sonido que emite los ruidos habituales en ese escenario, mientras que un sensor captura los movimientos del usuario y le permite interactuar con la plataforma simulada.

“Lo que hacemos en el grupo es recrear computacionalmente modelos de física que permiten emular diversos comportamientos del mundo real. Tenemos una fuerte base en todo lo que es modelización numérica, matemática y simulación computacional a lo que le agregamos la parte visual, basada en video, relevos fotográficos y modelos tridimensionales”, explica el investigador.

Capacitar virtualmente

El concepto de realidad virtual surge en 1965, cuando el informático norteamericano Ivan Sutherland publicó un artículo que decía que “la pantalla es una ventana a través de la cual uno ve un mundo virtual. El desafío es hacer que ese mundo se vea real, actúe real, suene real, y se sienta real”. Fue él quien creó el primer casco visor de realidad virtual utilizando tubos de rayos catódicos (uno para cada ojo) y de un sistema mecánico de seguimiento. Posteriormente se usaron con fines militares para que los pilotos practiquen con los aviones, por ejemplo, sin arriesgar sus vidas ni desgastar las máquinas.

Este es el caso también para Media.Lab ya que los simuladores que desarrollan sirven para capacitar operarios y futuros usuarios de diversos instrumentos y maquinarias.

Uno de los últimos proyectos es un simulador que servirá para capacitar a los futuros conductores de subte. “El simulador es capaz de recrear ejercicios de conducción para todo el material rodante de subterráneos. En particular, el proyecto contempla la fabricación de cuatro puestos de formación con una cabina en tamaño real con controles en hardware y modelos computacionales de comportamiento que simulan cada modelo de tren”, destaca.

El grupo ya tiene en su haber varios simuladores: radares aéreos y terrestres, sistemas para capacitación en maniobras de buques, instrumentos de pesca, y una nueva familia relacionada a tecnologías aplicadas a educación universitaria financiado desde la Secretaría de Políticas Universitarias del Ministerio de Educación; allí utilizan la CAVE para recrear entornos del área de inspección petrolera, con el objetivo de ser utilizados en universidades con carreras de Ingeniería de Perforación.

Recientemente, finalizaron un simulador de excavadora hidráulica, en donde se implantaron tres puestos de formación en un Aula Móvil, proyecto financiado por el Ministerio de Trabajo, Empleo y Seguridad Social de la Nación.

Y si bien la mayoría del financiamiento y encargues de proyectos vienen desde la administración pública, García Bauza confía que el movimiento de la capacitación mediante simuladores y el uso de realidad virtual contagiará a los privados. Apuesta que se comprenderá que es peligroso para operarios y la propia maquinaria no utilizar capacitación mediante virtualización.

Cuando se desarrolla un simulador lo importante es concurrir al lugar que se quiere emular para reconocerlo, sacar fotografías, medidas, escrutar planos, en definitiva, para observar la disposición de la cosas. Con toda esa información se lo recrea en la PC siempre teniendo en cuenta la funcionalidad que va a tener esta realidad virtual: “hay que pensar en la persona que va a usar esta aplicación, a veces esta destinada a que el operario practique y tenga la menor cantidad de errores a la hora de pilotear, utilizar o conducir la maquinaria real, otras están orientadas a optimizar la práctica de quienes ya manejan, etc”, dice García Bauza y agrega que “gracias a estas iniciativas se comenzó a instalar la idea de que a estos servicios no es necesario importarlos, sino que tranquilamente pueden ser desarrollados en el país”.

Por último, el investigador resalta la importancia del trabajo en equipo: un simulador es un sistema complejo que requiere de diversos conocimientos e implica que distintos perfiles trabajen juntos para lograr el objetivo. El equipo de trabajo de Media.Lab reúne a ingenieros, diseñadores industriales, gráficos, arquitectos, matemáticos y hasta técnicos de taller y todos aceptan el desafío de desarrollar tecnología de punta en el país.

Fuente: CONICET