Aníbal Ollero, el investigador español más citado en robótica y con más publicaciones en vehículos aéreos no tripulados, ha desarrollado los primeros manipuladores aéreos para inspección y mantenimiento industrial, una tecnología punta que supone un gran paso en el uso de drones para operaciones de inspección en infraestructuras y plantas industriales.
El Laboratorio de Robótica, Visión y Control de la Universidad de Sevilla, dirigido por el catedrático Aníbal Ollero, asesor científico del Centro Avanzado de Tecnologías Aeroespaciales, lleva más de un año trabajando en AERIAL-CORE, un proyecto que desarrolla aplicaciones de la robótica aérea para inspección y mantenimiento mediante drones con inteligencia artificial, que evitarían riesgos en los trabajos en altura. Para Aníbal Ollero, este desarrollo tecnológico es un ejemplo de cómo la tecnología puede ayudar a las personas y cómo la innovación se pone al servicio de la sociedad.
Usted es un experto internacional en robótica aérea y en la nueva generación de drones bioinspirados. ¿En qué consisten?
Mi posicionamiento se debe al trabajo del laboratorio de robótica de la Universidad de Sevilla, que dirijo. Este laboratorio tiene casi 80 miembros y cuenta con el apoyo del Centro Avanzado de Tecnologías Aeroespaciales, también aquí en Sevilla, siendo líder europeo en robótica aérea.
En la Advanced Grant del European Research Council GRIFFIN (General compliant aerial Robotic manipulation system Integrating Fixed and Flapping wings to INcrease range and safety) estamos desarrollando una nueva generación de drones inspirados en pájaros. Se trata de los denominados ornitópteros que, en vez de tener rotores con hélices, se propulsan batiendo las alas y planeando para ahorrar energía. El que no tengan hélices, combinado con el uso de tecnologías basadas en el empleo de nuevos materiales deformables, hace que sean más seguros en muchas aplicaciones, incluyendo la interacción con las personas.
ORNITÓPTERO Un ornitóptero es una aeronave que vuela batiendo las alas. Los diseñadores tratan de imitar el vuelo de aleteo de las aves. Aunque las máquinas pueden ser diferentes en la forma, por lo general se basan en el mismo principio que las criaturas voladoras. Se han construido ornitópteros tripulados, y algunos han tenido éxito. Las máquinas son de dos tipos generales: los que tienen motores y los avivados por los músculos del piloto
¿Qué es más perfecto un robot que vuela o un pájaro? ¿Se trata de imitar a la naturaleza?
Más que de imitar, se trata de inspirarse en la naturaleza. No es posible en la actualidad construir máquinas con comportamientos tan complejos, variados y eficientes como los que ofrece un pájaro.
Energía para incrementar el tiempo de vuelo y seguridad son los dos grandes retos. ¿Cómo avanza en la resolución de los problemas que se plantean?
En los ornitópteros el objetivo es utilizar en la mejor forma posible el viento y las corrientes de aire ascendente para sustentarse y ganar energía. En general, en los drones se pretende también utilizar otras fuentes de energía, por ejemplo, la energía solar en los drones de ala fija con suficiente superficie alar. También, se tiende a la utilización de hidrógeno con pilas de combustible más pequeñas y ligeras. Finalmente, es posible emplear también otras estrategias, tales como aterrizar de forma autónoma en plataformas para recargar o sustituir automáticamente las baterías.
La principal innovación del proyecto AEROARMS (sistema AErial RObotic que integra múltiples brazos y capacidades avanzadas de manipulación para inspección y mantenimiento) radica en los primeros manipuladores robóticos aéreos inteligentes del mundo, que incluyen brazos y plataformas de empuje múltiple (rotores inclinados) que pueden ejercer fuerzas en cualquier dirección. ¿Qué aplicaciones tienen para la empresa y la sociedad?
Los manipuladores robóticos aéreos son una de nuestras innovaciones tecnológicas más relevantes. Estos robots pueden realizar gran cantidad de aplicaciones que actualmente requieren trabajos en altura de personas que acceden mediante andamios o grúas, o se descuelgan empleando cables. Estos trabajos son peligrosos y también muy costosos. En algunos casos, se emplean también operadores humanos en helicópteros tripulados, lo que también conlleva riesgos y un coste elevado.
Hemos demostrado que los manipuladores robóticos aéreos pueden aplicarse para la inspección, incluyendo la inspección por contacto mediante sensores de ultrasonidos que permiten determinar el espesor de la pared de una tubería o de un depósito que están sometidos a corrosión, o la existencia de grietas en una estructura, como la de un puente. Es posible también emplear los robots manipuladores aéreos para realizar instalaciones tales como, por ejemplo, la de una antena de comunicaciones en sitios inaccesibles.
También existen drones que preservan el medio ambiente y la biodiversidad, como el salva-pájaros. ¿Cómo funcionan?
Tenemos experiencia en robots aéreos para seguimiento de la fauna y adquirir datos de contaminación o, incluso, tomar físicamente muestras de tierra o agua. Las aplicaciones de mantenimiento de instalaciones que mencionaba anteriormente también son relevantes evitando accidentes producidos por escapes que también tienen impacto ambiental.
La instalación de salva-pájaros en las líneas eléctricas es una de las aplicaciones del proyecto H2020 AERIAL- CORE, que coordino y en el que participan 15 entidades, universidades, centros de investigación y empresas de nueve países diferentes. Estos salva-pájaros reflejan la luz, lo que permite que las aves puedan evitar la colisión con las líneas eléctricas.
Los manipuladores aéreos que estamos desarrollando en AERIAL-CORE se validarán, entre otras aplicaciones de inspección y mantenimiento de líneas eléctricas, instalando salva-pájaros en líneas de Endesa, que participa también en el proyecto.
Enfocados a la industria y a las infraestructuras críticas, ¿cómo minimizar los riesgos ante ciberataques y programaciones maliciosas
Estos ataques están cada día más presentes en nuestra sociedad y amenazan todas nuestras infraestructuras digitales. Resolver de forma eficiente estos problemas es importante, por ejemplo, para el futuro del control de tráfico aéreo que tiende a digitalizarse cada vez más. Por lo que respecta a los vehículos aéreos no tripulados, existen también tecnologías para cancelar amenazas de drones maliciosos.
Nuestro laboratorio participa actualmente en el proyecto europeo COURAGEOUS, conjuntamente con el Ministerio del Interior de España y de otros países europeos, en la prueba de sistemas de detección, identificación y seguimiento de drones potencialmente maliciosos.
Esta tecnología se puede usar para fines poco éticos, como arma de guerra o para espiar la intimidad de las personas. El viejo conflicto entre ciencia y moral. ¿Estamos listos para desarrollar una inteligencia artificial consciente de sí misma?
Efectivamente, el debate no es nuevo. En los más de 20 años en los que llevamos trabajando en vehículos aéreos no tripulados, la percepción pública ha ido cambiando. Hace 10 años, las aplicaciones más conocidas eran las militares y de seguridad. Hoy el gran público ha comenzado a descubrir las enormes posibilidades de aplicación no solo en filmaciones sino también en muchas otras áreas, incluyendo el transporte de paquetes, la búsqueda y rescate de víctimas, la protección del medio ambiente, la agricultura y la inspección y mantenimiento que mencionaba anteriormente. Lo cierto es que no es la inteligencia artificial la que debe ser consciente o ética, sino las personas que la utilizan, ya que la tecnología es una herramienta más y eso hará que el dilema siempre esté presente en muchos desarrollos científicos o tecnológicos.
¿Estima que la robótica aérea precisa un desarrollo normativo y legislativo?
La robótica aérea se basa en el empleo de vehículos aéreos no tripulados o pilotados remotamente. Desde el comienzo de este año, está en vigor una nueva normativa europea en la cual se establecen tres categorías. La primera de ellas, denominada “abierta”, aplica a vehículos muy pequeños que pueden ocasionar muy poco daño. Después está la categoría “específica”, en la que se encuentran muchos de los sistemas de inspección y mantenimiento que mencionaba anteriormente, o los de reparto de paquetes, aplicaciones que en muchos casos deben realizarse mediante vuelos a distancias relativamente grandes, fuera de la línea de vista.
En esta categoría se requiere realizar análisis de riesgo, pero dicho análisis permitirá un buen número de aplicaciones que antes no eran posibles. Finalmente, está la categoría “certificada”, dentro de la cual se encuentran, por ejemplo, los taxis aéreos, en la cual los procedimientos son similares a los que se utilizan actualmente para la certificación de aeronaves, con lo cual los costes son también mucho mayores.