Diseño e implementación de infraestructura de software para la conexión remota sincrónica con el laboratorio Robotat de la Universidad del Valle de Guatemala

Abstract

El presente trabajo desarrolla una infraestructura de software destinada a habilitar la conexión remota sincrónica con el laboratorio Robotat de la Universidad del Valle de Guatemala. El proyecto surge de la necesidad de superar las limitaciones asociadas al acceso exclusivamente presencial, las cuales restringen la disponibilidad del laboratorio y dificultan la continuidad de prácticas experimentales. Para atender esta problemática, se planteó como objetivo principal diseñar e implementar una arquitectura local capaz de integrar dispositivos heterogéneos: robots móviles, brazos manipuladores, cámaras IP y sistema de captura de movimiento, mediante servicios centralizados y mecanismos de comunicación estandarizados. La metodología se dividió en tres componentes. En primer lugar, se reestructuró la infraestructura local mediante la incorporación de un servidor dedicado para la gestión de dispositivos, servicios web y mensajería. En segundo lugar, se implementó un módulo de monitoreo y transmisión de video basado en cámaras Amcrest, integrando control PTZ y flujos MJPEG. Finalmente, se diseñó un sistema de autenticación orientado a la administración de usuarios institucionales, sentando las bases para su futura extensión a esquemas remotos mediante VPN y proxy inverso. Los resultados obtenidos evidencian que la consolidación local permite gestionar dispositivos, transmitir video en tiempo real y centralizar servicios sin comprometer la latencia. Además, se establecieron lineamientos técnicos para una arquitectura remota futura con acceso seguro, la cual podrá implementarse de forma incremental sobre la base construida. El proyecto demuestra que una infraestructura local bien diseñada constituye el punto de partida necesario para habilitar un laboratorio de robótica accesible a distancia.

A software infrastructure was developed to enable synchronous remote connection with the Robotat laboratory at Universidad del Valle de Guatemala. The project arises from the need to overcome the limitations of exclusively in-person access, which restrict laboratory availability and hinder the continuity of experimental practices. To address this issue, the main objective was to design and implement a local architecture capable of integrating heterogeneous devices such as mobile robots, robotic arms, IP cameras, and the motion-capture system through centralized services and standardized communication mechanisms. The methodology was divided into three components. First, the local infrastructure was restructured through the incorporation of a dedicated server for device management, web services, and messaging. Second, a monitoring and video-streaming module based on Amcrest cameras was implemented, integrating PTZ control and MJPEG streams. Finally, an authentication system oriented toward the management of institutional users was designed, laying the groundwork for future extension to remote access schemes through VPN and reverse proxy. The results show that the local consolidation enables device management, realtime video transmission, and centralized services without compromising latency. Furthermore, technical guidelines were established for a future remote architecture with secure access, which may be implemented incrementally on top of the foundation established in this work. The project demonstrates that a well-designed local infrastructure constitutes the necessary starting point for enabling a remotely accessible robotics laboratory.