Sistema reconfigurável de realidade virtual para simulação

Abstract

Apesar da velocidade cada vez mais elevada com que hoje são alcançados desenvolvimentos no campo da Realidade Virtual (RV), nomeadamente no desenvolvimento de equipamentos destinados ao seu suporte, a oferta de soluções que visem a simulação de várias máquinas industriais é ainda muito residual. Este cenário piora se considerarmos, nesta mesma área, sistemas capazes de simular diferentes tipos de máquinas e que possibilitem a alteração do conjunto de máquinas simuláveis. Neste sentido, com esta dissertação, pretende-se o desenvolvimento de um sistema reconfigurável capaz de simular a operação de diferentes tipos de máquinas. Pretende-se, ainda, que este sistema seja passível de ser utilizado na formação e treino de colaboradores para a operação das diferentes máquinas presentes numa linha de produção. O desenvolvimento de um sistema com estas características oferece um conjunto de vantagens, por exemplo, permitir evitar questões como a necessidade de desenvolvimento de um sistema distinto para cada uma das máquinas, o que se tornaria rapidamente impraticável, por exemplo, ao nível dos custos associados. Para que tal fosse possível, inicialmente foi necessário proceder a uma revisão de literatura. Uma vez concluída esta fase, desenvolveu-se o simulador de RV, definiu-se uma linguagem de especificação (VRSimL) a ser utilizada nos ficheiros de especificação a criar e desenvolveu-se um gestor de ficheiros de especificação. Posteriormente, foram efetuados testes a ambas as soluções. De modo a que os testes ao simulador desenvolvido pudessem ser efetuados, criou-se um cenário composto por duas estruturas que incluem todo o leque de opções previsto na VRSimL e que visam simular aquilo que poderiam ser duas máquinas industriais. Os resultados destes testes indiciam que é possível simular, através das soluções desenvolvidas e com relativa facilidade, um conjunto mutável de máquinas com níveis de complexidade baixos. Finalizados os trabalhos é ainda possível concluir que os resultados alcançados poderão sustentar a exequibilidade e aplicabilidade do desenvolvimento de simuladores de RV assentes em bases dinâmicas como forma de obtenção de soluções de RV mais flexíveis e adaptáveis a contextos mutáveis. Quanto às principais limitações dos trabalhos efetuados, é importante referir que de momento apenas é possível simular máquinas de complexidades baixas e que ainda não é possível a utilização de HMDs (Head-mounted displays) ou de luvas instrumentadas.

Despite the increasing speed with which developments in the field of Virtual Reality (VR) are achieved today, namely in the development of equipment for its support, the offer of solutions that manage to simulate various industrial machines is still very residual. This scenario worsens if we consider, in this same area, systems capable of simulating different types of machines and that allow changes in the set of available machines. With the present thesis, it is intended the development of a reconfigurable system capable of simulating the operation of different types of machines. It is also intended the use of this system in the training of workers for the operation of the different machines present in a production line. The development of a system with such characteristics offers a set of advantages, for example, avoiding the need to develop a different system for each machine, which would be almost impossible, if variables like the associated costs were considered. For such, it will be necessary to review the literature. Once this phase is concluded, it was developed a VR simulation system, defined a specification language (VRSimL) used in the created specification files and developed a specification files management system. Posteriorly, a set of tests to both developed solutions were done. In order to test the developed VR simulation system, a test scenario composed by two structures was created. These structures include the full range of options provided by VRSimL and aim to simulate what could be industrial machines. The results of these tests indicate that it is possible to simulate, through the solutions developed and with relative ease, a changeable set of machines with low levels of complexity. Finally, it is now possible to conclude that the results achieved may support the applicability of the development of VR simulators with dynamic bases, as a way to obtain more flexible and adaptable VR solutions. As for the main limitations, it is important to mention that for now it is only possible to simulate machines with low levels of complexity and that it is not possible to use head-mounted displays (HMDs) or instrumented gloves.