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

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.

• Autores: Espitia Taborda, Juan Camilo
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2022
• Institución: Universidad Tecnológica de Pereira
• Repositorio: Repositorio Institucional UTP
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.utp.edu.co:11059/14577
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/11059/14577; https://repositorio.utp.edu.co/home
• Palabra clave: 620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingeniería; Sistemas de representación tridimensional; Electrónica digital; Procesamiento digital de imágenes; Realidad virtual; Metaverso; Sistema Ciber-Fisico
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)