La robótica inteligente ayuda a reconstruir el pasado
La reconstrucción de obras de arte fragmentadas es uno de los procedimientos más laboriosos de la arqueología. Innumerables objetos, desde jarrones a frescos, se recuperan fragmentados en las excavaciones arqueológicas. El resultado es un complejo rompecabezas tridimensional: un antiguo puzle de superficies erosionadas y patrones sin imagen de referencia. «Cada fragmento se debe manejar con mucho cuidado y conforme a estrictos criterios de conservación, ya que una unión incorrecta o una manipulación excesiva pueden provocar daños irreversibles», comenta Marcello Pelillo, profesor de Informática en la Universidad Ca’ Foscari de Venecia. «La combinación de incertidumbre, fragilidad y gran número de fragmentos hace que la reconstrucción manual pueda requerir meses o incluso años de trabajo minucioso». En el proyecto RePAIR(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, se adoptó un enfoque distinto: el uso de un sistema robótico inteligente, combinado con inteligencia artificial (IA), capaz de procesar, emparejar y ensamblar físicamente fragmentos de objetos arqueológicos de forma autónoma. El sistema se probó en estudios de caso emblemáticos de Pompeya, con el objetivo de restaurar dos frescos de fama mundial, fragmentados en miles de piezas.
Reconstrucción de obras de arte fragmentadas
El equipo del proyecto RePAIR desarrolló un sistema que combina digitalización tridimensional (3D) portátil, IA y una plataforma robótica de doble brazo para ayudar en la reconstrucción de obras de arte fragmentadas. En una primera fase, los fragmentos se digitalizan «in situ» mediante un sistema específico, con el fin de generar modelos 3D y cromáticos de alta precisión. A continuación, algoritmos de IA analizan la geometría, las características de la superficie y los patrones decorativos para proponer posibles correspondencias. Este proceso se validó y se optimizó en colaboración con arqueólogos y especialistas en conservación. «Una vez definida una hipótesis de reconstrucción, un sistema robótico equipado con pinzas blandas y sensores de visión puede ayudar en la manipulación cuidadosa y el posicionamiento de los fragmentos», explica Pelillo. El prototipo se probó en el Parque Arqueológico de Pompeya con fragmentos de frescos de la Casa de los pintores trabajando(se abrirá en una nueva ventana) y la Schola Armaturarum(se abrirá en una nueva ventana).
Reducir la intervención humana sin relegar a los especialistas
Uno de los resultados más relevantes del proyecto fue la demostración de un flujo de trabajo integral —digitalización, emparejamiento basado en IA y asistencia robótica— capaz de funcionar con eficacia en un contexto patrimonial real. El equipo confirmó que la tecnología reduce el tiempo necesario para analizar y organizar fragmentos, sin relegar a los especialistas de la toma de decisiones. Entre los principales retos figuraban la manipulación de materiales frágiles, el tratamiento de fragmentos incompletos o muy degradados y la incertidumbre inherente a la reconstrucción arqueológica, en la que no todos los fragmentos están disponibles ni todas las soluciones son definitivas. «Garantizar la seguridad en la manipulación robótica y la efectividad de la supervisión humana fueron prioridades técnicas y éticas», observa Pelillo.
Hacia una arqueología cada vez más automatizada
Lejos de sustituir a conservadores y arqueólogos, el equipo de RePAIR concibe la tecnología como una herramienta de apoyo que, gracias a la IA, permita procesar grandes volúmenes de datos y proponer hipótesis de reconstrucción con mayor rapidez que los métodos manuales. Además, la robótica también contribuye a las tareas de manipulación repetitivas o físicamente exigentes, lo que acelera el proceso de reconstrucción. «Sin embargo, la interpretación, la validación y la responsabilidad ética siguen recayendo sobre las personas», agrega Pelillo. «En un sentido más amplio, la IA y la robótica forman parte de una transformación digital mayor en la arqueología, en la que la documentación avanzada, el análisis de datos y la asistencia automatizada se integran cada vez más en los procesos de investigación y conservación». Los investigadores continúan el trabajo optimizando los algoritmos, mejorando las capacidades de manipulación robótica y examinando su aplicación a otras obras y objetos fragmentados del patrimonio cultural. «Se prevé que nuevas colaboraciones y ensayos contribuyan a aplicar la metodología a nuevos estudios de casos y contextos, lo que permitirá integrar mejor estas herramientas en la práctica de la conservación y facilitar los proyectos de reconstrucción a gran escala en el futuro», concluye Pelillo.