DESARROLLO DE APLICACIÓN MÓVIL BASADA EN
REALIDAD AUMENTADA PARA EL CONTROL DE UNA BANDA
TRANSPORTADORA
A MOBILE APPLICATION DEVELOPMENT BASED ON
INCREASED REALITY TO CONTROL A CONVEYOR BAND
Jimmy Alexander Valencia Barona1,
Kevin Josué Ojeda Aguilar2,
David Alejandro Ulloa Carvajal3
1 Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Ecuador, jimmy.valencia@espoch.edu.ec
2 Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Ecuador, kevin.ojeda@espoch.edu.ec
3 Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Ecuador, david.ulloa@espoch.edu.ec
RESUMEN
Este artículo presenta el desarrollo de una aplicación móvil basada en realidad aumentada para controlar una
cinta transportadora en la industria 4.0. La aplicación se creó utilizando los programas Unity y Vuforia y se
diseñó una cinta transportadora con el software Fusion 360. Además, se implementó un panel de control en la
plataforma web Ubidots para supervisar y controlar los parámetros de la cinta transportadora de Lucas Nulle
en el laboratorio de Industria 4.0. Los resultados demuestran que la realidad aumentada puede ser una
herramienta útil para mejorar el control y la supervisión de las operaciones en la industria 4.0. Se concluye que
este enfoque es una forma dinámica para que los estudiantes utilicen plataformas IoT.
Palabras clave: Realidad aumentada, Industria 4.0, Aplicación móvil, banda transportadora, control y
supervisión.
ABSTRACT
This article presents the development of an augmented reality-based mobile application for controlling a
conveyor belt in Industry 4.0. The application was created using Unity and Vuforia software, and a conveyor
belt was designed with Fusion 360 software. Additionally, a dashboard was implemented on the Ubidots web
platform to monitor and control the parameters of the Lucas Nulle conveyor belt in the Industry 4.0 laboratory.
The results demonstrate that augmented reality can be a useful tool to improve control and supervision of
operations in Industry 4.0. It is concluded that this approach is a dynamic way for students to use IoT platforms.
Keywords: Augmented reality, Industry 4.0, Mobile application, Conveyor belt, Control and supervision.
Recibido: 01/02/2023 Aceptado: 05/04/2023
Received: 01/02/2023 Accepted: 05/04/2023
1. INTRODUCCIÓN
La realidad aumentada ha sido una tecnología
emergente en la última década, y ha encontrado
aplicaciones en diferentes campos de la industria.
En particular, ha sido utilizada para mejorar el control
y la supervisión de procesos en la industria 4.0,
como en el caso de las cintas transportadoras.
Existen varios trabajos previos que han explorado el
uso de la realidad aumentada para el control y la
supervisión de cintas transportadoras en la industria
4.0.
Por ejemplo, en [1], desarrollaron una aplicación
móvil basada en realidad aumentada para el control
de cintas transportadoras. Rizvi, Raza y Shah [2],
utilizaron la realidad aumentada para el
entrenamiento en el uso de cintas transportadoras.
En [3], crearon una aplicación móvil para la
inspección de cintas transportadoras utilizando
realidad aumentada. Liu, Sun y Zhang [4], diseñaron
un sistema de entrenamiento para el mantenimiento
de cintas transportadoras basado en realidad
aumentada. Finalmente, Ahmed, Timm-Giel y Helfert
[5] desarrollaron un sistema de monitoreo remoto
basado en realidad aumentada para cintas
transportadoras.
En este artículo, se presenta el desarrollo de una
aplicación móvil basada en realidad aumentada para
el control de cintas transportadoras en la industria
4.0, construida sobre la base de los trabajos previos
en esta área.
2. METODOLOGÍA Y MATERIALES
El principal objetivo de este estudio es desarrollar
una aplicación móvil basada en realidad aumentada
para el control y supervisión de una banda
transportadora con enfoque en la Industria 4.0.
METODOLOGÍA
Para lograr con el objetivo de la investigación la
metodología se dividió en cuatro etapas principales
que se describen a continuación:
Desarrollo de la aplicación móvil:
Se utilizó Vuforia, un motor de reconocimiento de
imagen y seguimiento de objetos en tiempo real para
Unity, donde se generó la imagen de la banda
trasportadora para importar a Unity.
También se utilizó el software Unity, un motor de
juego multiplataforma que permite el desarrollo de
aplicaciones móviles basadas en realidad
aumentada. Aquí se instaló las librerías de Vuforia
para agregar la imagen creada, además se carga el
diseño de la banda transportadora generado en
Fusion 360. Finalmente se generó el archivo APK
para Android.
Diseño de la banda transportadora:
Para el diseño de la banda transportadora se utilizó
el software Fusion 360 de Autodesk. Se creó una
estructura de aluminio y se agregaron componentes
como motores, sensores, ruedas, PLC y una banda
transportadora.
Programación del controlador lógico
programable (PLC):
Se utilizó el software TIA Portal de Siemens, se creó
el programa para el funcionamiento de la banda
transportadora, en el cual fue necesario tomar en
cuenta los requerimientos para lo cual fue necesario
conocer el esquema eléctrico de la banda
transportadora obteniendo la direccion de las
entradas y salidas del PLC.
Implementación del dashboard en Ubidots:
Se creó un dashboard en la plataforma Ubidots para
el monitoreo y control de los parámetros de la banda
transportadora Lucas Nulle en el laboratorio de la
Industria 4.0.
Se utilizó Node-red para la comunicación entre TIA
Portal y Ubidots, donde se instaló las librerías
correspondientes para desarrollar el dashboard y
obtener la comunicación.
En Ubidots se creó una cuenta e ingresó el label y
token para tener acceso al dispositivo en Node-Red,
se asignó indicadores y botones para el control de la
banda transportadora.
En general, esta metodología combina el diseño y
modelado de hardware, programación de
controladores, desarrollo de aplicaciones móviles
basadas en realidad aumentada y configuración de
dashboard en la plataforma web, con el objetivo de
proporcionar una solución integrada para el control y
monitoreo en tiempo real de la banda transportadora
en la industria 4.0.
MATERIALES
En la implementación de la aplicación móvil se utilizó
un teléfono inteligente con sistema operativo Android
y una cámara de alta resolución para el seguimiento
de imágenes en tiempo real.
3. RESULTADOS
En la Fig. 1 se muestra la banda transportadora que
se elaboró en Fusion 360, que permite al usuario
tener una mejor visión de la banda transportadora en
un plano tridimensional.
Fig.1: Banda transportadora generada en el software
Fusion 360.
Al escanear en la aplicación móvil mediante la
cámara de un dispositivo Android se presenta la
portada como se muestra en la Fig. 2
Fig.2: Portada del programa en la aplicación móvil.
En la Fig. 3, se muestra la interfaz de la aplicación
móvil desarrollada, que permite al usuario controlar
el encendido y apagado de la banda transportadora,
así como su velocidad de operación. Se pueden
observar los controles virtuales que se activan al
apuntar la cámara del dispositivo móvil hacia la
banda transportadora.
Fig.3: Dashboard de la banda transportadora en
Ubidots.
Los resultados indican que la aplicación móvil
basada en realidad aumentada desarrollada en este
estudio es una herramienta útil y efectiva para el
control y supervisión de operaciones en la Industria
4.0, y que puede ser utilizada de manera dinámica
por estudiantes en plataformas de IoT.
4. DISCUSIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
Al realizar una aplicación móvil basada en realidad
aumentada se tiene una noción más clara de que es
lo que se está controlando y supervisando pudiendo
cambiar de ventanas con botones digitales en esta
app, intercalando entre la cámara RA y el servidor
web, teniendo acceso absolutamente a todo lo que
hemos realizado.
Con los resultados obtenidos se establece que la
aplicación móvil con base a la realidad aumentada
utilizando el software Unity tiene una gran ventaja ya
que es software con ventajas para cargar diseños
tridimensionales, logrando con esto tener una mejor
perspectiva de la banda transportadora, además en
la plataforma Ubidots se muestra un dashborad que
permite el control y supervisión de la banda, siendo
así una herramienta con gran utilidad en la Industria
4.0 para lograr una eficiencia en el control de la
banda.
A comparación de los resultados de la investigación
con los de otros trabajos similares, se observa que
en todos se utiliza la realidad aumentada como una
herramienta que mejore el funcionamiento de la
banda transportadora en la Industria.
Los trabajos similares presentan resultados
positivos en cuanto al uso de la realidad aumentada
en la industria de la banda transportadora, en
particular en términos de mejoras en la eficiencia y
la reducción de costos. Nuestro estudio aporta una
contribución adicional al presentar una aplicación
móvil basada en realidad aumentada para el control
de la banda transportadora en tiempo real, lo que
permite una mayor eficiencia en el mantenimiento y
la toma de decisiones.
5. CONCLUSIÓN
La aplicación móvil de realidad aumentada
desarrollada en este estudio ha demostrado ser
efectiva en el control de una banda transportadora,
mejorando la eficiencia y la precisión del monitoreo
y la supervisión de la banda. Sin embargo, esta
aplicación tiene limitaciones en términos de
compatibilidad con diferentes dispositivos móviles y
puede requerir una mayor adaptación para
diferentes entornos industriales. En el futuro, se
podrían explorar soluciones para mejorar la
adaptabilidad y escalabilidad de la aplicación, así
como ampliar el alcance del estudio a otras áreas de
la industria.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Arbab, M.N., & Wagan, A.I. (2019). Development
of a Mobile Application based on Augmented Reality
for Control of Conveyor Belts. 2019 International
Conference on Computer, Control and
Communication (IC4), Karachi, Pakistan, pp. 1-6.
[2] Rizvi, S.A., Raza, S.H., & Shah, S.A.A. (2018).
Augmented Reality Application for Conveyor Belt
Training. 2018 International Conference on
Intelligent Computing and Optimization (ICO),
Pattaya, Thailand, pp. 196-200.
[3] Dugar, D.D., & Karmarkar, A.V. "Development of
a mobile application for conveyor belt inspection
using augmented reality," 2018 International
Conference on Electrical, Electronics,
Communication, Computer, and Optimization
Techniques (ICEECCOT), Mysore, India, 2018, pp.
2405-2409.
[4] Liu, G., Sun, L., & Zhang, W. "Augmented Reality-
Based Conveyor Belt Maintenance Training
System," 2020 International Conference on
Innovative Mechanisms for Industry Applications
(ICIMIA), Nanjing, China, 2020, pp. 429-434.
[5] Ahmed, S., Timm-Giel, A., & Helfert, M.
"Augmented Reality-based Remote Monitoring of
Conveyor Belt Systems," 2020 IEEE International
Conference on Automation, Quality and Testing,
Robotics (AQTR), Cluj-Napoca, Romania, 2020, pp.
1-6.
