Un robot-tuneladora marca el inicio de una nueva era para el mantenimiento urbano
La reparación de tuberías de agua dañadas y el tendido de cables de internet de alta velocidad forman parte de la vida urbana. Para acceder a tuberías y cables subterráneos, hay que excavar zanjas. A pesar de que este mantenimiento de infraestructuras es esencial para garantizar que las ciudades mantengan un elevado nivel de vida, los consiguientes bloqueos de calles, atascos e incrementos de contaminación pueden hacer que la vida urbana a veces resulte estresante y desagradable. Carlos Balaguer, coordinador del proyecto BADGER y catedrático del Laboratorio de Robótica de la Universidad Carlos III, Madrid (España) explica: «Nos dimos cuenta de que no había ninguna tecnología de perforación capaz de navegar de forma autónoma y aprovechar el espacio subterráneo. Esto significa que las instalaciones o inspecciones subterráneas requieren la excavación de grandes superficies, lo cual puede ser caro y problemático».
Visión de túnel
En el proyecto BADGER se trató de abordar este desafío mediante el desarrollo de maquinaria tuneladora inteligente capaz de llevar a cabo obras de infraestructuras urbanas con las mínimas molestias. Para lograrlo, se combinaron las tecnologías existentes de excavación de zanjas y de mapeo del entorno. Balaguer señala: «Nos inspiramos en la tecnología robótica espacial. Nuestra idea era que BADGER navegara autónomamente por el mundo subsuperficial a base de retirar tierra y abrirse paso a través del subsuelo, además de utilizar tecnologías de detección para autoubicarse y tomar decisiones operativas». El propio robot dispone de una estructura modular, con múltiples grados de libertad de movimiento bioinspirados en los gusanos. Un radar de penetración terrestre (GPR) inteligente a bordo y en la superficie detecta obstáculos y genera automáticamente la trayectoria del robot. De este modo, el robot BADGER puede navegar de forma autónoma y rodear diversos obstáculos, tales como rocas, tuberías y cimientos de edificios. Tras desarrollar una red de túneles de pequeño calibre, el robot puede detectar, inspeccionar y determinar el estado de los suministros generales bajo tierra, así como elaborar un mapa y visualizar el espacio subterráneo en 3D. El robot lleva integradas herramientas de perforación industrial robustas, lo cual significa que se pueden llevar a cabo tareas de reparación en este espacio subterráneo.
Inteligencia artificial bajo tierra
El proyecto se probó satisfactoriamente en Lennestadt (Alemania), así como en Madrid (España). En cada una de las demostraciones hubo condiciones meteorológicas y del suelo opuestas. Balaguer comenta: «En ambas situaciones, se programó el robot para que produjera varios túneles pequeños con distintos ángulos. Estos túneles, de tan solo unos 225 cm de diámetro, son suficientes para facilitar que se lleven a cabo obras de mantenimiento sin tener que excavar zanjas. Esta técnica podría reducir drásticamente la contaminación, el ruido, la congestión del tráfico y, con ello, las molestias para los ciudadanos». Balaguer ve potencial para que BADGER se utilice como herramienta esencial para prestar apoyo a los profesionales de servicios en la superficie. «Una consola de control se comunica con el robot subterráneo, ya sea a través de una conexión por cable o inalámbrica, mediante transmisores instalados a lo largo del túnel», añade. «La gran cantidad de datos recogidos durante las operaciones subterráneas permiten que el robot pueda mejorar constantemente sus capacidades cognitivas y de percepción. Además, se pueden almacenar y analizar los datos para planificar eficazmente sin conexión y llevar un seguimiento remoto en línea de todo el proceso operativo». En la actualidad, el equipo de BADGER evalúa, junto con varias empresas, posibles nuevas aplicaciones para el robot de BADGER. Dichas aplicaciones incluyen caracterización e inspección horizontal de yacimientos petrolíferos, exploración de campos para la energía geotérmica e incluso aplicaciones de rescate para catástrofes naturales y artificiales.
Palabras clave
BADGER, infraestructura, perforar, tráfico, túneles, congestión, geotérmica, robot
