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Resilient Bio-inspired Modular Robotic Miners

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Robots mineros diseñados para la extracción selectiva

Una iniciativa financiada con fondos europeos dota a los robots de novedosas capacidades locomotoras, sensores y herramientas capaces de identificar y extraer minerales específicos, convirtiendo a la minería en una industria más respetuosa con el medio ambiente.

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Los minerales raros son esenciales para muchas industrias críticas, como la energía, la electrónica y la defensa. La mayoría de estos minerales se importan, ya que los yacimientos europeos suelen ser pequeños y estar en zonas de difícil acceso. El equipo del proyecto financiado con fondos europeos ROBOMINERS investigó formas de desarrollar métodos rentables y respetuosos con el medio ambiente para la extracción de minerales fundamentales.

Prototipo de robot minero

«En ROBOMINERS se propuso desarrollar un prototipo robótico modular, robusto y versátil, capaz de moverse en entornos difíciles, incluso bajo el agua. Inspirándose en la biología, el equipo utilizó los patrones de movimiento de insectos, gusanos y peces para diseñar las estrategias de propulsión del robot. También diseñaron una técnica de locomoción basada en el tornillo de Arquímedes, que demostró su viabilidad en varios entornos de prueba. La locomoción no es la única característica bioinspirada del robot. El prototipo, basado en el concepto de los bigotes, lleva incorporados sensores que ayudan a obtener modelos tridimensionales de la zona que se está explotando. Además, los espectrómetros, sensores mineralógicos y geofísicos acoplados al robot le permiten identificar los minerales deseados para su extracción. El equipo del proyecto trabajó en el desarrollo del prototipo para alcanzar un nivel de preparación tecnológica cuatro. Las pruebas del prototipo se realizaron tanto en el laboratorio como en entornos simulados, y el equipo del proyecto logró grandes avances en el diseño robótico y la minería selectiva. También se han realizado pruebas de campo para comprobar los principales componentes del sistema en un entorno minero real. Además, las aportaciones de los sensores mejoraron la modelización geológica, y la información obtenida puede integrarse con los conocimientos previos de los métodos de prospección establecidos. Aunque la investigación aún no está lista para su comercialización, es probable que la visión del equipo del proyecto ROBOMINERS cambie las reglas del juego en la industria minera. El director del proyecto, Claudio Rossi, afirma: «Imaginamos una colonia de mineros robóticos trabajando bajo tierra, similar a una pequeña colonia de hormigas. Este método mejora la resistencia y la productividad del sistema minero, ya que el comportamiento similar al de un enjambre permite operaciones coordinadas y colaborativas entre robots con funciones diferentes».

Soluciones de minería ecológica

La opinión pública sobre la minería ha sido negativa durante mucho tiempo. Ello es comprensible, dado el daño ecológico asociado a la industria y la destrucción altamente visible que se evidencia en las minas a cielo abierto. En ROBOMINERS se ofrecen soluciones que pueden cambiar la situación. Dado que el robot diseñado para el proyecto está pensado para funcionar bajo tierra, solo es necesaria una pequeña abertura, lo cual elimina la antiestética evidencia que presenta una mina abierta. Además, como el robot minero puede funcionar en el agua, no es necesario bombear el líquido de las minas inundadas, lo cual puede resultar costoso y generar daños medioambientales. Cuando funcione bajo el agua, el robot bombeará los lodos ricos en minerales a la superficie para su procesamiento. Una vez extraídos los minerales deseados, el lodo restante puede devolverse a la zona minada para rellenarla, minimizando de nuevo los daños medioambientales. La preocupación por el medio ambiente ocupó un lugar destacado en el proyecto. Según Rossi: «Todo el concepto del proyecto aborda las preocupaciones medioambientales centrándose en la minería de bajo impacto. El énfasis en la minería selectiva y de precisión pretende reducir tanto los residuos como la necesidad de infraestructuras de superficie de gran impacto». La labor en ROBOMINERS aprovecha la tecnología moderna de la mejor de las maneras. Los robots autónomos basados en inteligencia artificial no solo proporcionarán las materias primas necesarias para las industrias críticas, sino que los equipos de robots mineros también cubrirán esas necesidades de forma que se minimice el impacto en el entorno natural.

Palabras clave

ROBOMINEROS, minería, robots, robot minero, extracción selectiva, prototipo de robot, bioinspirado, diseño robótico, minería ecológica

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