Robots que aprenden a pensar y actuar de manera autónoma

El proyecto europeo ARCAS (Aerial Robotics Cooperative Assembly System) ha diseñado una gama de robots voladores dotados de brazos manipuladores con varias articulaciones capaces de colaborar para agarrar, transportar y depositar piezas de manera segura y eficaz. La autonomía y las capacidades de estos robots se están desarrollando con el objetivo de que puedan construir o desmontar estructuras con muy diversos fines, como misiones de rescate o labores de inspección y mantenimiento en los sectores energético y espacial.

«Nuestra propuesta es que los robots sean capaces de volar en cualquier espacio en el que sea imposible o poco práctico que trabajen robots terrestres o que vuele una aeronave pilotada», explica el profesor Aníbal Ollero de la Universidad de Sevilla. «Tenemos helicópteros y sistemas multirrotor (con ocho rotores) para controlar mejor el sobrevuelo, aumentar la carga útil y portar brazos con mayor libertad».

Se han probado hasta diez miniprototipos colaborando en un banco de pruebas interior instalado en el CATEC, el Centro Avanzado de Tecnologías Aeroespaciales, en Sevilla. Las pruebas en exteriores y a mayor escala —empleando helicópteros adaptados y multirrotores más grandes para agarrar barras y transportarlas a cierta distancia antes de depositarlas de nuevo— se llevaron a cabo en las instalaciones del DLR, el Centro alemán de investigación aeroespacial, cercano a Múnich, y la propia Universidad de Sevilla .

La idea de emplear robots volantes no es nueva en absoluto. Ya existen múltiples tipos de vehículos voladores no tripulados destinados a, entre otras funciones, obtener fotografías y datos de sensores, pero ARCAS realiza una labor pionera al dotar a estos robots con brazos con los que pueden llevar a cabo tareas de manipulación complicadas de manera autónoma. Se programan con información sobre su misión y mapas tridimensionales para orientarlos, cuentan con sensores para adaptarse a los fallos (como la caída de una pieza) o a cambios en las circunstancias (como cambios meteorológicos) e incluso se les enseña a aterrizar con seguridad en caso de emergencia o a volver a la base de forma automática si pierden contacto con la misma.

«Los robots funcionan muy bien», afirma el profesor Ollero. «Aún es necesario mejorar su precisión y capacidad de repetición en distintas condiciones, pero los resultados son muy alentadores. Hemos demostrado capacidades de manipulación aérea con brazos dotados de seis y siete articulaciones y funciones de percepción y planificación, un logro completamente inédito». Ahora la intención es mejorar la solidez y la capacidad de reacción de los robots haciendo que trabajen en conjuntos mayores y aumentando la complejidad de las tareas que ejecutan.

De la inspección de tuberías a la basura espacila

ARCAS está abriendo el camino para la aplicación de los robots voladores tan pronto como lo permitan las leyes nacionales en materia de seguridad. En un primer momento se destinarán a labores de inspección y mantenimiento en oleoductos y gasoductos y en redes de electricidad que abarcan miles de kilómetros, por ejemplo. A medio plazo, el equipo confía en que los robots puedan cooperar en la construcción rápida de estructuras como estaciones de antenas en zonas remotas o plataformas entre edificios, por ejemplo para rescatar a víctimas de incendios. A largo plazo, después de 2020, podrán desmantelar satélites, reparar estaciones espaciales e incluso eliminar basura espacial.

El proyecto ARCAS cuenta con ocho socios de cinco países y recibió financiación por valor de 6,15 millones de euros en virtud del Séptimo Programa Marco de la Comisión Europea. Su trabajo se inició en 2011 y concluirá en noviembre de 2015.