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Innovación y tendencias de la robótica submarina

El sector marítimo ha incorporado un innovador aliado a sus labores de investigación medioambiental, la construcción o la reparación de infraestructuras submarinas: vehículos operados de forma remota, capaces de alcanza lugares de difícil acceso de manera rápida y segura.

La transición tecnológica del sector marítimo está avanzando rápidamente, transformando los puertos y revolucionando la operatividad de sus flotas, como contamos en un reciente artículo de la Revista. Entre las tecnologías que están poco a poco conquistando los mares, destaca la robótica y, con ella, uno de sus desarrollos estrella: los ROV sumergibles (por sus siglas en inglés, Remote Operated Vehicle). En la actualidad son ya muchas las funciones de estos vehículos submarinos: desde la conservación de puertos y presas, hasta la exploración o el mantenimiento de centrales térmicas.

Los vehículos no tripulados se han convertido en un aliado en misiones tan complejas como la investigación medioambiental o la construcción y reparación de infraestructuras bajo las aguas, pero también han tenido su propia historia de innovación. Desde que en la década de los 50 el francés Dimitri Rebikoff desarrollase Poodle —considerado el primer robot submarino operado remotamente— la evolución ha sido incesante.

“El objetivo es lograr que estos ROV puedan enviar la información que están recopilando en tiempo real”

Raúl Marín Prades, profesor de la Universitat Jaume I e investigador del Centro de Investigación en Robótica y Tecnologías Subacuáticas (CIRTESU) explica cómo, desde aquel primer robot, muchos han sido sus desarrollos y aplicaciones.

“En España, hasta donde llega nuestro conocimiento actual, la primera vez que se utilizó un ROV fue en 1966, en el llamado proyecto CURV, en el que equipos de Estados Unidos llegaron a Palomares, en Almería, donde la colisión de dos aeronaves de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos había provocado la caída de cuatro bombas termonucleares. En esa operación, se utilizaron minisubmarinos precisamente para recuperar los artefactos”, explica.

 

Mayor autonomía

Desde ese primer impulso, hemos asistido a la mejora tanto en eficacia como en habilidades de estos robots para, entre otros desafíos, incrementar su independencia. Estos vehículos están, generalmente, controlados por un operador humano que no está físicamente dentro del vehículo. Esta guía puede hacerse a partir de señales de radio o mediante una línea que conecte el vehículo al lugar donde se encuentre el operador. Este cable umbilical —denominado comúnmente como Tether— consiste en establecer la conexión entre piloto y ROV administrando tanto la alimentación eléctrica del vehículo, como la propia transmisión de datos (vídeo, telemetría, sensores, sonar, etc.).

“Es uno de los puntos de mejora sin duda. En muchas ocasiones, no era factible operar mediante un cable estos dispositivos ya que bajo las aguas, a grandes profundidades y con importantes corrientes marinas, ese cable puede engancharse con alguna roca o, simplemente, perderse la conexión”, apunta el profesor Marín Prades.

Es necesario seguir innovando ya que la autonomía, generalmente, en este tipo de ROV “no supera las 8 horas”

Pero sobre todo, esa posible pérdida de conexión ha llevado a que sean muchos los avances en cuanto a la tecnología de comunicaciones que incorporan estos vehículos. “El objetivo es lograr que estos ROV puedan enviar la información que están recopilando en tiempo real. De ahí que se estén investigando nuevas tecnologías como Comunicaciones por Luz Visible (VLC) que ofrece un menor alcance que el sonar (50 metros) y, sobre todo, una velocidad de transmisión superior y muy necesaria, por ejemplo, para el envío de imágenes”.

La autonomía de los ‘Remote Operated Vehicle’ es otro de los retos más importantes del sector y, de nuevo, la investigación ha logrado responder a dicho desafío con la creación de los HROV, un modelo híbrido que ya no necesita alimentarse eléctricamente por medio de ningún cable ya que va dotado de sus propias baterías, pudiendo utilizarse con o sin umbilical. Sin embargo, como apunta el profesor, es necesario seguir innovando ya que la autonomía, generalmente, en este tipo de ROV “no supera las 8 horas”.

Otra reciente innovación son los llamados AUV (por sus siglas en inglés), Vehículos Submarinos Autónomos, que viajan bajo el agua sin requerir la intervención de un operador humano de forma continua.

“La principal línea de investigación actualmente es, además de mejorar la tecnología de comunicaciones, la autonomía de estos vehículos y el desarrollo de interfaces de usuario más avanzadas, con Realidad Aumentada, lograr que, gracias a la Inteligencia Artificial, podamos enseñar a estos ROV a realizar tareas específicas prácticamente solos”, advierte el experto.

“La presencia de los ROV es cada día mayor y su evolución tecnológica va a permitir que cada vez los veamos ‘trabajando’ en más áreas bajo nuestras aguas”

En las aguas del CIRTESU

Muchas son las corrientes que se esconden bajo el CIRTESU y todas están relacionadas con la innovación en robótica y tecnología subacuática. Unas aguas en las que precisamente Raúl Marín Prades se maneja a la perfección y en las que dirige el proyecto Mejora de la manipulación cooperativa submarina mediante el aprendizaje, la realidad aumentada y las comunicaciones inalámbricas.

“El objetivo es enseñar a los ROV a colaborar y trabajar para realizar una construcción submarina”, explica el investigador. Una ardua tarea en la que actualmente están implicados tres robots autónomos con capaz de manipulación y tres universidades: la Universidad Jaume I de Castellón, la Universidad de Girona y la Universidad de las Islas Baleares.

Un paso más, sin duda, en una carrera por la innovación en la que los ‘Remote Operated Vehicle’ están llamados a convertirse en grandes aliados bajo el agua para multitud de sectores y actividades. “Desde acciones donde cada minuto cuenta como pueden, ser las operaciones de rescate, al estudio e investigación del lecho marino, la energía eólica o la acuicultura pasando por la construcción bajo el mar, el mantenimiento de presas y centrales energéticas. La presencia de los ROV es cada día mayor y su evolución tecnológica va a permitir que cada vez los veamos ‘trabajando’ en más áreas bajo nuestras aguas”, concluye Marín Prades.

 

Ha colaborado en este artículo…

Raúl Marín Prades, profesor de la Universitat Jaume I e investigador del Centro de Investigación en Robótica y Tecnologías Subacuáticas (CIRTESU).

Licenciado en Ingeniería Informática (1996) y doctor en Ingeniería (2002) por la Universidad Jaume I de Castellón, Marín Prades ha participado en numerosos proyectos de investigación como el EU FP6 GUARDIANS (Grupo de robots asistentes no tripulados desplegados en navegación agregativa apoyada por detección de olores), el EU FP7 TRIDENT Project (Robots marinos y manipulación diestra para permitir misiones autónomas de intervención multipropósito submarinas) y el EU H2020 El-Peacetolero (Soluciones electrónicas integradas innovadoras para escaneo de polímeros que utilizan dispositivos emisores de luz para rutinas de diagnóstico).

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