Técnica De Interacción Para El Agarrado y Manipulación De Objetos En Ensamble Virtual

Universidad Autónoma de Sinaloa, Universidad Politécnica de Sinaloa y Universidad de Occidente.

XII Congreso Mexicano de Robótica - COMRob 2010 3 al 6 de noviembre de 2010 Mazatlán, Sinaloa, México

Técnica de Interacción para el Agarrado y Manipulación de Objetos en Ensamble Virtual
Ulises Zaldivar-Colado1, Jorge Lizárraga-Reyes2, Samir Garbaya3, Xiomara Zaldívar-Colado4, DiegoMurillo-Campos2 y Carolina G. Martínez-Tirado5
Resumen—Este trabajo presenta una técnica para interactuar con un ambiente de ensamble virtual y poder agarrar y manipular objetos 3D en la escena. Se trata de graficar una mano en un ambiente virtual y pasar, por medio de movimientos interpolados, de una postura inicial a una postura final. Durante el cambio de postura, la mano puede colisionar con objetosexistentes en la escena, y si la interacción entre los dedos de la mano y un objeto es apropiada para que éste sea agarrado, este se adhiere a la mano para posteriormente ser desplazado y ensamblado con otro objeto. El desplazamiento y la orientación de la mano es realizada con la interfaz háptica Phantom Omni™, que permite además sentir el peso del objeto durante su manipulación. Para detectarproximidad y colisiones entre los dedos de la mano y los objetos de la escena se utiliza el método “Proximity Query Package” (PQP). Un modelo de ensamble existente permite determinar que dos objetos se encuentran en posición y en orientación adecuada para ser ensamblados.
I.

INTRODUCTION

En la industria manufacturera, el proceso de diseñar un producto, sea este maquinaria o de la industriaautomotriz, conlleva todo un ciclo de diseño, el cual comprende una serie de etapas que engloban desde el diseño del producto, la definición de los procesos de fabricación y el ensamble. El ensamble es una parte muy importante de la industria de manufactura, ya que puede representar hasta el 40% del costo de la fabricación del producto [1]. El ensamble agrupa varios procedimientos que un operadorhumano realiza usando las herramientas apropiadas. El operador combina la lógica y su percepción del ambiente y utiliza sus manos, herramientas muy sofisticadas para realizar la tarea de ensamble [2]. Los avances tecnológicos de la realidad virtual permiten desarrollar enfoques multidisciplinarios, entre ellos el ensamble virtual. En este enfoque, el usuario utiliza también su intuición para realizarel ensamble del producto, lo que le

1 Investigador del Departamento de Bibliotecas Mazatlán – Universidad Autónoma de Sinaloa. Av. Leonismo Internacional S/N, C.P. 82000, Mazatlán, México. 2 Estudiantes de la Maestría en Informática Administrativa de la Universidad de Occidente, Av. del mar 1200, C.P. 82000, Mazatlán, México. 3 Investigador del Institute Image – Ecole Nationale Supérieure d'Artset Métiers, Chalon sur Saône, Francia 4 Profesor Investigador de Tiempo Completo de la Facultad de Informática Mazatlán – Universidad Autónoma de Sinaloa. Av. Leonismo Internacional S/N, C.P. 82000, Mazatlán, México. 5 Estudiante de la Maestría en Administración – Universidad de Occidente. Av. del mar 1200, C.P. 82000, Mazatlán, México.

permite realizar la tarea de una manera cercana a larealidad [3]. En el ensamble virtual, el operador manipula modelos 3D de las piezas que componen el producto. Esto le permite probar la factibilidad del ensamble en la etapa del diseño del producto. La optimización del diseño de piezas se realiza antes de la fabricación del producto real [4]. Recientes avances en realidad virtual y robótica permiten al ser humano un sistema que proporciona lasensación de tacto, simulada de una manera que ofrezca una fuerza de respuesta, dando más realismo e interacción al proceso de desarrollo, estos dispositivos se conocen como dispositivos hápticos y ponen a los guantes como uno de los dispositivos más usados, pero estos aun son un medio demasiado caro y poco accesibles. La funcionalidad que presente un dispositivo en gran parte se deberá al número de...