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Reportaje destacado

Financiado con arreglo a: FP6-IST

Grandes logros de proyectos - Robots al rescate

Para salvar vidas como lo hacen en situaciones arriesgadas, los bomberos y otros servicios de emergencias tienen que tomar decisiones en cuestión de fracciones de segundo. Para tomar las decisiones más acertadas es necesario disponer de la mayor cantidad posible de información, de manera que se puedan sopesar debidamente las distintas opciones posibles y ejecutar la más adecuada. Avances recientes en el campo de la robótica podrían resultar de gran ayuda en este contexto.
Grandes logros de proyectos - Robots al rescate
Hay tareas de gran importancia, como la extinción de incendios y el desminado, cuyo margen de error es ínfimo y para las que es indispensable una gestión efectiva de la información. «En el Reino Unido los cuerpos de bomberos clasifican los accidentes de gran envergadura en tres categorías: bronce, plata y oro», informó Jacques Penders, director del Centro de Investigación sobre Robótica y Automatización (CARR) de la Universidad de Sheffield Hallam.

«En estas situaciones en continua evolución participan distintos agentes y uno de los inconvenientes es la pérdida de información», añadió. «Los bomberos suelen ser los primeros en llegar, pueden evaluar la situación y pedir refuerzos si hace falta. Si el incidente se pone en manos de otro servicio, es evidente que no hay tiempo para sentarse y reflexionar durante dos horas, por lo que es inevitable que se pierda información.»

Hay un motivo por el que es indispensable disponer de sistemas de información eficaces. Los servicios de emergencia no pueden cumplir su labor si sobre el terreno no disponen de acceso a información precisa y fiable. En primer lugar hay que realizar una recogida eficaz de información, y en segundo lugar ésta se debe procesar con la mayor eficiencia posible. Es decir, los datos críticos se deben remitir lo antes posible, por ejemplo, al jefe de las operaciones, pero no así la información menos relevante.

Esta idea fue el punto de partida del proyecto View-Finder («Robots de búsqueda conectados a la web dotados de visión y sensores químicos basados en resistencia»), que fue coordinado por el Dr. Penders. Éste y sus colaboradores pretendían hallar la forma de aplicar la robótica a los mecanismos actuales de recogida y difusión de información de los servicios de emergencias con el objetivo último de mejorar las operaciones sobre el terreno. Para empezar la Real Academia Militar de Bélgica organizó encuentros con posibles usuarios finales, concretamente cuerpos de bomberos, servicios de protección civil, etc.

Entre 2006 y 2009, este proyecto comunitario estudió la forma de emplear plataformas de robots móviles semiautónomos para realizar operaciones de seguridad sobre el terreno a raíz de incendios. Además, sus responsables examinaron la forma de incorporar la automatización robótica en un sistema de respuesta más amplio. «Con este proyecto no logramos solucionar todos los problemas», admitió el Dr. Penders. «Pero sí que conseguimos grandes adelantos y convencimos a los usuarios finales de las posibilidades que ofrecerá la robótica. En general los bomberos saben poco sobre este campo, pues no es su especialidad, y por eso la finalidad del proyecto era informarles de sus posibilidades.»

Sobre el terreno

Para la recogida de información, los responsables del proyecto estudiaron la forma de integrar una amplia gama de sensores ópticos y químicos en robots móviles que fueran capaces de transmitir datos e imágenes desde el lugar de los hechos a la base de operaciones. View-Finder desarrolló robots dotados de sensores y los diseñó para que funcionasen de forma autónoma dentro de los límites fijados para la tarea asignada.

Los robots eran capaces de planificar su trayectoria y sortear obstáculos mientras inspeccionaban un lugar. Además, se pretendía que operarios humanos pudieran supervisar las actividades de los robots desde la base y encargarles tareas mediante mandos fáciles de usar.

Los investigadores distinguieron entre intervenciones en exteriores e interiores y crearon una plataforma robótica para cada ámbito. El robot para interior se dotó de dos detectores láser, uno de ellos acoplado a una plataforma inclinada para proporcionar imágenes tridimensionales. También contaba con un sónar frontal, una cámara PTZ (pan-tilt-zoom), un dispositivo de comunicación inalámbrica a larga distancia y una serie de sensores químicos.

Se instalaron dos tipos de sensores químicos para detectar gases tóxicos y compuestos orgánicos volátiles (COV) tanto en concentraciones altas como bajas. Se instaló una serie de sensores QCM (microbalanza de cristal de cuarzo) para que le dotaran de una base para el reconocimiento de los patrones de distintos COV y también un sensor metal-óxido-semiconductor (MOS).

En cambio, los robots para exterior debían ser capaces de funcionar en un entorno sin estructura alguna y de navegar de forma autónoma. Debían decidir por sí solos la idoneidad del terreno para desplazarse. «Para las intervenciones en exteriores se necesitaba un robot más sólido», explicó el Dr. Penders. «La tarea era más complicada si se tiene en cuenta que la intensidad de la luz en el exterior cambia constantemente.»

Comunicación con la base

La siguiente etapa consistía en lograr que la información recabada por los robots fuera transmitida a la base de operaciones lo antes posible y que fuera fácil interpretarla para decidir el mejor modo de proceder. En este sentido era importante tener en cuenta el ancho de banda necesario para transmitir a la base los datos de los sensores del robot, función que cumplió Mailman, un servicio de mensajería de altas prestaciones que ofrece Calidad de Servicio en redes inalámbricas. Concretamente, este servicio reúne la información recabada con los datos extraídos de fuentes de información GMES (Vigilancia Mundial del Medio Ambiente y la Seguridad) a gran escala. A continuación este compendio de información se transmite a un centro de mando sobre el terreno y a los servicios de emergencias.

Se desarrollaron métodos de interacción mediante pantalla táctil para la base. Se consideró que la mayor parte del tiempo del operario se dedicaría a observar las actividades del robot, por lo que la frecuencia de las intervenciones del usuario sería más bien baja. Las características de las pantallas táctiles eran idóneas para esta interacción esporádica.

«Es importante tener en cuenta que View-Finder fue un proyecto de investigación, por lo que lograr un producto acabado no entraba en nuestros planes», puntualizó el Dr. Penders. «El proyecto en sí llegó a su fin, pero hay en marcha otras investigaciones sobre el procesado de la información, la visión estereoscópica, etc. También se puso en contacto con nosotros la policía local del condado de South Yorkshire [Reino Unido] para desarrollar esta tecnología.»

Este proyecto pone de relieve las enormes posibilidades que ofrece la robótica a los servicios de respuesta a emergencias. La policía, que utiliza perros adiestrados en situaciones en las que puede haber armas de fuego, se interesó por la posibilidad de sustituir a estos animales por robots.

«A veces la policía introduce en un lugar a un perro que lleva una cámara acoplada para detectar la presencia de armas de fuego», explicó el Dr. Penders. La pérdida de perros en estos casos resulta costosa y por ello la policía de South Yorkshire quería averiguar si es posible enviar a robots.

«No es seguro que el robot rinda mejor que un perro, pero su pérdida no es tan lamentable. Se están haciendo grandes avances en robótica, pero la diferencia con respecto al empleo de seres vivos aún es grande», concluyó el Dr. Penders.

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