Realidad Aumentada y acceso a hardware desde EJS de forma...

Realidad Aumentada y acceso a hardware desde EJS Realidad Aumentada y acceso a hardware desde EJS

de forma remotade forma remota

Andrés Mejías Borrero

Marco A. Márquez Sánchez

José Manuel Andújar Márquez

Toledo, Febrero 2013




CEA-IFAC GT Educación en AutomáticaEncuentro sobre Innovación Docente en AutomáticaToledo, Febrero 2013

Realidad Aumentada y acceso a hardware desde EJS de forma remota

• Basado en ARToolkit (http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/).

• Podemos definir cámaras locales o remotas.

• Muchos marcadores a elegir.

• Se pueden definir nuevos marcadores usando las utilidades de ARToolkit.

• Podemos ‘aumentar’ las simulaciones (o el interfaz de los laboratorios remotos) con objetos 3D interactivos.

• Los objetos 3D y las distancias se miden en valores reales.

1. Sistema de Realidad Aumentada en EJS. Introducción






2. Definir un Sistema de Realidad Aumentada en EJS

1. Declarar las variables necesarias para cada marcador:

• Matrix de translación [1x3], (double)

• Matrix 3D [4 x 4], (double)

• Variable que indica si el marcador está visible, (boolean)

2. Añadir un DrawingPanel3D en la Vista.

3. Añadir y configurar un sistema AR (local o remoto).

4. Añadir objetos gráficos al sistema AR.






3. Ejemplos de uso del sistema AR de EJS en laboratorios remotos (I)

Diseño de sistemas digitales mediante VHDL en FPGAs.






3. Ejemplos de uso del sistema AR de EJS en laboratorios remotos (II)

Ensayos en máquinas eléctricas






3. Ejemplos de uso del sistema AR de EJS en laboratorios remotos (III)

Podemos enriquecer las prácticas

remotas con imaginación.

Prácticas en autómata industrial con planta de laboratorio real.






3. Ejemplos de uso del sistema AR de EJS en laboratorios remotos (III)

Prácticas en autómata industrial con planta de laboratorio real.






4. Acceso directo a hardware desde EJS

Características básicas

• Elementos añadidos a EJS para acceder a dispositivos I/O de bajo coste.

• No necesitamos software comercial de ningún tipo.

• Uso simple y directo

• Soporte local y remoto

• Dispositivos incluidos (Feb. 2013): Arduino http://www.arduino.cc/ y Phidgets http://www.phidgets.com/






5. Acceso directo a hardware desde EJS: ARDUINO (I)

¿Qué se necesita?

• Una placa de prototipos Arduino con el sketch StandardFirmata (local) o StandardFirmataEthernet (acceso remoto).

¿Qué podemos hacer desde EJS?

• Leer entradas digitales.

• Escribir en salidas digitales

• Leer entradas analógicas

• Control PWM

• Controlar servomotores

• Acceso a sensores inteligentes I2C (experimental)

¿Cómo usarlo desde EJS?

• Un ejemplo sencillo






5. Acceso directo a hardware desde

EJS: ARDUINO (II) Lectura de sensoresinteligentes con interfaz I2C.

¡experimental!







EJS: ARDUINO (y III)







EJS: ARDUINO (y IV)






6. Acceso directo a hardware desde EJS: PHIDGETS (I)

¿Qué son los Phidgets?

• Son bloques “Plug and Play” de bajo coste que se conectan a un puerto USB. Podemos acceder de forma local o remota a estos elementos.

¿Qué tipos de Phidgets existen?

• Múltiples tarjetas I/O que cubren prácticamente cualquier necesidad.

• SBC (Single Board Computer) con tarjeta I/O integrada, posibilidad Wifi, conexiones USB para cámaras ,otros phidgets, etc.

• Sensores de todo tipo: Distancia, rango, movimiento (acelerómetros, GPS, giróscopos…) voltaje/corriente, temperatura…

• Tarjetas para controlar motores de diverso tipo.

• Tarjetas de relés y relés directamente conectables a salidas digitales.

• …






6. Acceso directo a hardware desde EJS: PHIDGETS (II)

Phidgets soportados en EJS (Feb. 2013)

• 1048: Lectura de hasta 4 termopares, de tipo J, K, E o T (salida directa en grado Celsius).

• 1064: Controla la velocidad y aceleración de dos motores DC de hasta 14 A, (6-16V).

• 1061, 1066, 2010, Control de posición, velocidad y aceleración de servomotores.

• 1002. Tarjeta de salidas analógicas (-10V a +10V).

• Múltiples tarjetas I/O con entradas y salidas digitales, entradas analógicas, en colector abierto…. (1010, 1011, 1012, 1018, 1019)

• Tarjetas I/O con LCD integrado (1203)

• E/S analógicas y digitales de los Phidgets SBC (Single Board Computers).

Phidgets soportados en EJS (después de Feb. 2013)

• GPS, acelerómetro 3 ejes, giróscopo 3 ejes, compás electrónico 3 ejes, otros sensores…

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