Abstract:
Training firefighters in real fire scenarios involves high logistical costs, significant
physical risks, and a negative environmental impact. This thesis proposes the development
and implementation of an immersive training system named VRBomberos, which integrates
Virtual Reality (VR) with a cyber-physical hardware architecture. The system uses an ESP32
microcontroller to manage wireless communication via UDP protocol, achieving an average
latency of 12.3 ms, which is imperceptible to the user.
The solution consists of a real fire extinguisher instrumented as a physical control
interface for trigger detection and a thermal belt that simulates fire radiation, conditioning the
user to maintain safe distances. Three training scenarios (Kitchen, Vehicular, and Industrial)
were developed in the Unity graphics engine, designed to evaluate accuracy, reaction times,
and sweeping technique. Tests conducted with a pilot group demonstrated a 33% improvement
in shooting accuracy between the first and second attempts. The economic analysis projects
an operational saving of over 85% compared to the traditional method, validating the system
as an effective, safe, and low-cost complementary tool for first responder training.
Keywords: Virtual Reality, Immersive Training, Thermal Feedback, ESP32,
Firefighters, Simulation.
Description:
El entrenamiento de los cuerpos de bomberos en escenarios de incendios reales
conlleva altos costos logísticos, riesgos físicos significativos y un impacto ambiental negativo.
El presente trabajo de titulación propone el desarrollo e implementación de un sistema de
entrenamiento inmersivo denominado VRBomberos, el cual integra Realidad Virtual (VR)
con una arquitectura de hardware cyber-físico. El sistema utiliza un microcontrolador ESP32
para gestionar la comunicación inalámbrica mediante protocolo UDP, logrando una latencia
promedio de 12.3 ms, imperceptible para el usuario.
La solución se compone de un extintor real instrumentado como interfaz de control
físico para la detección de disparo y un cinturón térmico que simula la radiación del fuego,
condicionando al usuario a mantener distancias seguras. Se desarrollaron tres escenarios
de entrenamiento (Cocina, Vehicular e Industrial) en el motor gráfico Unity, diseñados para
evaluar precisión, tiempos de reacción y técnica de barrido. Las pruebas realizadas con un
grupo piloto demostraron una mejora del 33% en la precisión de disparo entre el primer y
segundo intento. El análisis económico proyecta un ahorro operativo superior al 85% frente al
método tradicional, validando al sistema como una herramienta complementaria eficaz, segura
y de bajo costo para la capacitación de personal de primera respuesta.
