Implementación de un robot explorador con realidad virtual para incrementar la seguridad de la Institución Educativa 7213 Peruano Japonés en el distrito de Villa El Salvador – 2020

Abstract

La presente investigación trata sobre la implementación de un robot explorador con sistema inmersivo de realidad virtual para un centro educativo estatal, con el fin de incrementar la seguridad de los bienes y la eliminación del riesgo de atentado contra la vida del personal de vigilancia, debido a que este ha venido siendo asaltado en reiteradas veces, perdiendo equipos de gran valor que forman parte de las herramientas educacionales del alumnado por la carencia de dispositivos de seguridad al interior del recinto estudiantil. Una vez identificado y analizado las razones del porqué, como y cuando se dan este tipo de situaciones. Se buscó dotar de una nueva herramienta de seguridad que sea eficaz en el patrullaje y evite la exposición física del personal de seguridad. Es por ello, que se busca implementar un robot capaz de entregar un sistema inmersivo que suplante físicamente a la persona, entregando una experiencia de entorno 100% real durante el patrullaje nocturno. Teniendo los objetivos claros se pasó a investigar y buscar referencias de información relevante sobre sistemas robóticos que ayuden a las personas en situaciones de difícil acceso o riesgosas. Para ello, se realizó la exploración y revisión de fuentes confiables en repositorios y webs de índole científico estudiantil como lo son: Google Académico, Renati, Alice, Microsoft Academic, entre otros. Finalmente, se ideó una solución con base en los fundamentos de la ingeniería mecatrónica aplicando los conocimientos adquiridos de mecánica, electrónica e informática a lo largo de la carrera y de la información recopilada durante la investigación. Por un lado, se realizaron los cálculos mecánicos para el dimensionamiento de las ruedas, motores DC y servomotores, de acuerdo con el requerimiento de torques y velocidades. Una vez definidos los equipos mecánicos, se elige al NODEMCU, como unidad de control, por su versatilidad en el manejo de componentes electrónicos y protocolos de comunicación basados en TCP/IP. Además, se integra un regulador de voltaje y el driver L298 como parte de la electrónica. Por otro lado, se diseñó un visor VR y Joystick de desplazamiento teniendo siempre como controlador central al NODEMCU. Por último, se hace uso del protocolo de comunicación MQTT para la integración de los 3 dispositivos electrónicos mediante un servidor en la nube. Como conclusión, se logró incrementar la eficacia de la detección de intrusos además de que eliminó el riesgo de exposición de la persona a un evento que pueda atentar contra su vida.