Simuladores de Grúas para la Formación de Operadores de Grúas Profesionales
Visión General
Los simuladores de entrenamiento computarizados han existido por muchos años y son ampliamente utilizados en muchas industrias. Por ejemplo, los pilotos de líneas aéreas comerciales deben pasar un cierto número de horas en un simulador antes de volar el avión real. El mismo beneficio de la formación se puede ver con los operadores de grandes grúas. Los avances técnicos a lo largo de los años han reducido los costos y aumentado la funcionalidad.
Entranamiento de Simulador ofrece el mayor beneficio cuando el equipo es:
- Complejo
- Peligro de operar
- Costoso de operar
- No disponible para la formación
El uso de simuladores de grúa puede reducir significativamente los accidentes, reducir el tiempo de entrenamiento en equipos reales y reducir el tiempo total de entrenamiento. Teniendo en cuenta sólo el costo de operar el equipo real y el tiempo del instructor, la simulación de la grúa puede reducir los costos anuales de capacitación en más del 50%. No hay peligro para equipos o personas con accidentes en el simulador. ¿Se puede asignar un valor monetario a eso? Hoy en día, la simulación de grúas se utiliza para la formación en escuelas y puertos de todo el mundo. Los simuladores profesionales de grúas cuestan desde US $ 30.000 hasta más de US $ 1.000.000 dependiendo de la funcionalidad y el nivel de realismo. Para los simuladores, el nivel de realidad es igual al nivel de beneficio de entrenamiento. Al considerar el retorno de la inversión (ROI) de un simulador de grúa, hay un equilibrio de características versos costo. Por ejemplo, el costo de personalización debe compararse con el valor de entrenamiento proporcionado. Este artículo discutirá el software y el hardware de los mejores simuladores de grúas.
Software
Física – Los simuladores deben comportarse de la misma manera que los equipos reales, incluidos los accidentes y los malfuncionamientos del equipo. La carga debe detenerse o rebotar al chocar con otros objetos. Las cargas deben arrojar sombras para ayudar en el realismo y la percepción de profundidad. Sin embargo, los videojuegos con explosiones, llamas y sangre son para entretenimiento. Debido a que los simuladores de grúas son para el entrenamiento, pueden no ser tan emocionantes.
Gráficos – La mayoría de los simuladores profesionales tienen suficiente calidad gráfica para proporcionar valor de entrenamiento. Es más importante que las imágenes se actualicen sin parpadeo ni vacilación. La calidad y resolución de la imagen ayudan a la sensación de realismo, pero deben ser equilibradas con la capacidad de la computadora para actualizar o actualizar lo suficientemente rápido. La tarjeta gráfica de la computadora debe proporcionar una tasa de actualización de 60 veces por segundo para las pantallas y 90 veces por segundo para los auriculares de realidad virtual.
Herramientas del instructor – Uno de los componentes más importantes de un simulador profesional de la grúa es la estación del instructor. El instructor puede crear diferentes escenarios de entrenamiento. Existen diferentes condiciones climáticas, como lluvia o nieve. Los estudiantes pueden practicar en un ambiente de día o de noche. El instructor puede establecer la velocidad y la dirección del viento. El instructor también puede inducir fallas tales como tener un spreader quedar atascado en la bodega de carga. Por supuesto, el software del instructor guarda una base de datos extensa del funcionamiento individual de los estudiantes. Los registros de la base de datos contienen número de movimientos por hora, número de colisiones, etc.
Hardware
Pantallas – Cada canal visual contiene una pantalla LED o un proyector o un auricular VR. Además, cada canal visual requiere un ordenador para calcular las imágenes que se muestran en ese canal. El número de canales visuales puede variar de uno a más de 10. Sin embargo, el número de pantallas no es tan importante y el campo de visión (FOV). Un campo de visión más amplio proporciona un mejor realismo. Una pantalla grande puede tener un campo de visión más grande que múltiples pantallas pequeñas dependiendo de cuán cerca esté la pantalla del operador.
Realidad Virtual – Uno de los avances en la simulación de entrenamiento de grúas es el avance en la Realidad Virtual (VR) o la Realidad Aumentada (AR) de la tecnología. La simulación de la grúa VR tiene ventajas y desventajas. La principal ventaja de los simuladores de grúas VR con un conjunto de cabezas es el campo de visión ilimitado (FOV). Con los simuladores de grúas tradicionales, si el operador necesita ver algo a la derecha oa la izquierda, se deben agregar pantallas adicionales a la derecha ya la izquierda. En otras palabras, para aumentar el campo de visión de los operadores, el simulador necesita más canales visuales. Esto aumenta el costo y el tamaño del simulador.
Una cuestión clave en la formación de grúas es que los operadores necesitan ver sus manos en los controles. Muchos sistemas VR utilizados para el entretenimiento sólo permiten al usuario ver escenas interesantes. No pueden ver sus manos interactuando con objetos físicos. Para que un simulador de grúa VR sea una herramienta de entrenamiento útil, el operador debe ser capaz de ver las manos virtuales interactuar con los controles virtuales. Un buen simulador de grúa VR tendrá esta capacidad.
Controles – Los simuladores de bajo nivel no tienen sistema de movimiento y los controles son simples y genéricos. Sustituir palancas de mando y paneles táctiles en lugar de joysticks industriales y controles reales puede ahorrar dinero, pero no son realistas. Los simuladores de alto nivel tienen controles que se ven y se comportan como controles reales de la grúa. La siguiente imagen muestra los controles para diferentes tipos de grúas que se pueden usar en un simulador. Cambiar los controles para entrenar para modelos de grúa diferentes sólo toma unos momentos.
Sistemas de movimiento – Uno de los factores que más contribuyen a la sensación de realismo es un sistema de movimiento. El movimiento puede ocurrir en varios ejes. Los simuladores de vuelo necesitan tener seis grados de libertad (6 DOF) – roll, pitch, yaw, surge, pitch y heave. Pero es importante entender que no todos los simuladores de grúas necesitan este tipo de movimiento. Por ejemplo, las grúas STS Quay no giran. La mayoría de las grúas sólo necesitan 3 DOF. No tiene sentido pagar 6 DOF si no lo necesita. Algunos sistemas proporcionan vibradores de asiento o incluso 3 agitadores de DOF. Pero los ejes de movimiento no son los mismos que los equipos reales. Los mejores sistemas de movimiento mueven la cabina entera apenas como la grúa verdadera. Por ejemplo, el movimiento apropiado para una grúa de muelle de STS es de adelante hacia atrás, de lado a lado y de inclinación hacia delante. Para fines de entrenamiento, no tener movimiento es mejor que tener mal movimiento.
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