Entrenamiento virtual para manejar grúas

La sensación de estar subido en una cabina de una grúa a 40 metros de altura es algo mas que la metáfora de un juego de realidad virtual. Las técnicas de Simulación de Maquinaria Pesada en Recintos de Construcción (proyecto Simpric) para el entrenamiento y formación de los trabajadores del sector de la construcción son la esencia del proyecto desarrollado por investigadores del grupo Artecdel Instituto de Robótica de la Universidad de Valencia. Un proyecto pensado y diseñado para que -a partir de un ordenador personal, una tarjeta controlada y un mando de grúa real- cualquier operarlo pueda aprender a conducir una grúa con todas las tareas que ello implica (encofrar, desencofrar, cargar vigas ... ), realizándolas en tiempo real.El laboratorio trabaja también en el proyecto Simulador de Entrenamiento de Grúas Pórtico para tareas de estiba y desestiba en un entorno portuario. En ambos casos, para desarrollar el sistema de simulación por computador se trabajará con dos simuladores capaces de reproducir las condiciones habituales del personal encargado de utilizar estos tipos de grúas.

Imágenes y algoritmos

Los sistemas de simulación visual basan su funcionamiento en dos módulos dependientes entre sí. Por un lado, está la generación de imágenes tridimensionales, donde se utilizan técnicas de informática gráfica. Este módulo es el que da la impresión de realidad en una pantalla gigante. Imágenes reales en tiempo real. Y, por el otro, está el conjunto de algoritmos de cálculo intensivo que deben permitir la resolución también en tiempo real de las ecuaciones que modelan la dinámica del sistema que se simula.Este módulo logra que el comportamiento mecánico de la grúa quede plasmado al manejar el ratón, para que el usuario tenga las mismas sensaciones que si manejara el mando de una grúa.

"Para lograr el grado de inmersión suficiente a fin de que el operario se sienta lo más cercano posible a la realidad", explica el responsable de la investigación, Gregorio Martín, "los sistemas están pensados para recrear una representación realista (con sombras y texturas) de un entorno de grúa, que en el caso portuario constará de elementos tan necesarios como los aparejos de la grúa, contenedores diversos, barco con bodegas de distintas dimensiones, puntos de anclaje de contenedores en cubierta, camiones de recogida de contenedores...". El programa incluye también una selección de efectos atmosféricos para la realización de distintos tipos de entrenamiento. Esto permitirá incluir ejercicios en condiciones de niebla, lluvia y viento donde la intensidad de dichos elementos será configurable.

Asimismo, permitirá simular los diferentes turnos de trabajo con distintos grados de iluminación del entorno. Las aceleraciones y vibraciones a que se encuentra sometido el operario durante el desarrollo de su trabajo también se pueden simular en la cabina en la que se ha metido el usuario, con todas las sensaciones de una plataforma móvil.

En esta cabina se incluye un panel de mandos e información de grúa estándar, completamente sensorizado, de forma que se reproduzca fielmente una cabina real, mediante un interfaz a través del cual se podrán configurar los distintos parámetros del ejercicio a realizar (velocidad y dirección del viento, hora solar, tipo de contenedores ... ). Con este sistema se podrá vigilar el desarrollo del ejercicio por parte del operario y, de esta forma, crear curvas de aprendizaje que permitan reducir el número de horas del entrenamiento virtual antes de pasar al manejo real de una grúa.

Siniestralidad laboral

El desarrollo del sistema de entrenamiento de operarios está pensado, además de para rentabilizar los procesos de formación, para reducir el alto índice de siniestralidad del sector de la construcción. En ambos casos sus aplicaciones estarán listas para ser utilizadas a principios del año próximo en dos departamentos de capacitación de operarios: el Centro Destino de Madrid, para el que el grupo de investigación Artec ha diseñado la grúa pluma, gracias a una subvención de la Fundación Laboral de la Construcción, y en el puerto de Valencia, donde a partir de febrero también entrará en marcha el programa de entrenamiento de grúa portuaria.