Diseño e implementación de un entorno de realidad virtual para el manejo de un sistema ciber-físico aplicado a la enseñanza de la electrónica digital
Diseño e implementación de un entorno de realidad virtual para el manejo de un sistema ciber-físico aplicado a la enseñanza de la electrónica digital
Autores
Director
Bejarano Martínez, Arley
Autor corporativo
Recolector de datos
Otros/Desconocido
Director audiovisual
Editor/Compilador
Editores
Universidad Tecnológica de Pereira
Tipo de Material
Fecha
2022
Cita bibliográfica
Título de serie/ reporte/ volumen/ colección
Es Parte de
Resumen
En este documento se presenta el desarrollo de un laboratorio ciber-físico en realidad virtual aplicado a la enseñanza de la electrónica digital. Este es un entorno en el que se pueden realizar prácticas de un laboratorio de sistemas digitales, específicamente en el área de lógica combinacional. El objetivo principal de este proyecto fue realizar un entorno en realidad virtual en el que los usuarios pudieran realizar montajes de circuitos con compuertas lógicas de la forma en que lo harían en un laboratorio real y a su vez
poder interactuar con un sistema físico.
El desarrollo de este proyecto se dividió en las actividades: creación del entorno, desarrollo de funcionalidad de componentes electrónicos, creación de un sistema físico, implementación de un protocolo de comunicación para permitir la interacción entre el entorno virtual y el sistema físico, y por último la validación de usuario para determinar el funcionamiento del laboratorio desarrollado.
En este proyecto se utilizó Blender y Shapr3D como herramientas de modelado 3D, Raspberry Pi Pico para desarrollar el sistema físico, unas gafas de realidad virtual Oculus Rift S para la interacción con el usuario, y por último, la herramienta principal que reúne las anteriores es el entorno de desarrollo de Unity, en el que se ingresaron los modelos 3D y se desarrolló su funcionamiento mediante código, se integró el sistema físico con elementos del entorno virtual y se implementó la interacción en realidad virtual para que
el usuario pudiera sentirse como si estuviera adentro de un laboratorio de sistemas digitales real.
Para desarrollar la mayoría de las funcionalidades del laboratorio, se utilizó como base un elemento del entorno de Unity llamado “collider”, este elemento permitió la interacción entre todos los elementos del laboratorio. Gracias a la detección de colisiones fue posible desarrollar el funcionamiento de la protoboard y realizar conexiones entre componentes.
In this degree work, the development of a cyber-physical laboratory in virtual reality applied to the teaching of digital electronics was carried out. This is an environment in which you can carry out practices in a digital systems laboratory, specifically in the area of combinational logic. The main objective of this project was to create a virtual reality environment in which users could assemble circuits with logic gates in the way they would in a real laboratory and at the same time be able to interact with a physical system.
In this degree work, the development of a cyber-physical laboratory in virtual reality applied to the teaching of digital electronics was carried out. This is an environment in which you can carry out practices in a digital systems laboratory, specifically in the area of combinational logic. The main objective of this project was to create a virtual reality environment in which users could assemble circuits with logic gates in the way they would in a real laboratory and at the same time be able to interact with a physical system.