Las razones para utilizar un simulador en lugar del equipo original son muchas: costo del equipo, costo de operación y costo de no producción, riesgo de accidente, posibilidad de entrenar acciones extremas, como cruce de peatones u otros móviles a gran velocidad, posibilidad de entrenar en entornos realistas previamente capturados y digitalizados, entre otras.

En ese sentido, la tecnología disponible abiertamente en la actualidad, ha llegado a un punto en que es posible someter al individuo en un simulador a condiciones de selección, entrenamiento y certificación de sus habilidades y competencias incluso más exigentes que las encontradas en condiciones de operación normales.

Dispositivo háptico en desarrollo que permite simular una gran variedad de cajas de cambio manuales.

Asimismo, los simuladores de equipos y procesos conocidos como de "inmersión total", someten al usuario a condiciones visuales, auditivas y de movimiento realistas, permitiendo entrenar y verificar su comportamiento en condiciones extremas, pero sin poner en riesgo su propia integridad ni la del equipo.

Lo anterior se consigue mediante la acción conjunta de complejos sistemas mecánicos, electrónicos y computacionales. Mientras que los sistemas mecánicos están encargados de transmitir los movimientos al usuario y soportar la interfaz correspondiente, los electrónicos deben ser capaces de ejecutar las acciones determinadas por la situación en ejecución y capturar las acciones del usuario. Por su parte, las plataformas computacionales, tanto de software como de hardware, son las encargadas de la visualización, sonidos, modelos de comportamiento y otras funciones. Todo esto se debe realizar de forma coordinada y en tiempo real.

El desafío del "feedback"

Puesto de instructor.

Una de las partes más complejas de los simuladores son los dispositivos capaces de capturar los movimientos del usuario y de transmitirle simultáneamente a este las sensaciones táctiles correspondiente a la acción ejecutada. Ejemplos de esto son los volantes de conducción, así como los pedales de freno, embrague y aceleración o las palancas de cambio. Todos estos sistemas deben ser capaces de ejecutar dos funciones en paralelo: Capturar la acción del usuario y retroalimentarle con fuerzas, momentos y vibraciones correspondientes.

A estos dispositivos capaces de simular sensaciones táctiles tanto de entrada como de salida entre el computador y el usuario, se les denomina "dispositivos hápticos", y resultan fundamentales a la hora de transmitir sensaciones realistas de la acción ejecutada sobre un equipo simulado computacionalmente.

Simulador de Tren.

Experiencia de la universidad

El Centro de Simulación y Transporte del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Santiago de Chile, cuenta con uno de los simuladores de conducción de vehículos sobre riel más modernos de Latinoamérica. Gracias a un acuerdo de cooperación firmado con el fabricante, se están desarrollando simuladores de plantas de proceso para minería, simuladores de máquinas herramientas y dispositivos hápticos de aplicación universal.

Actualmente, se está desarrollando en el Centro el proyecto "Utilización de Simulador Ferroviario para Analizar Condiciones de Transporte en Minería Subterránea", encargado por una empresa minera privada. El objetivo de este proyecto es determinar empíricamente, mediante utilización directa del simulador, las capacidades de transporte de mineral en diversas condiciones de operación. Las variables a considerar son rutas, frecuencias, operadores, composición del convoy, entre otras.

Para la ejecución de este proyecto, se deben capturar escenarios realistas de los lugares de operación, así como sus rutas principales y alternativas y las características de los equipos a utilizar. De esta forma se "prueban" en escenarios virtuales distintos modos en operación "real".