Robots bomberos Autómatas capaces de ayudar a los bomberos en situaciones de peligro
Kateryna Andriyenko Máster en Nuevas Tendencias Nuevos medios para la divulgación científica Universidad Jaume I Profesor: Francisco Fernández Beltrán
Robótica Inteligente
El bombero del futuro: un robot que ayuda en situaciones de peligro Investigadores de la Universitat Jaume I, en colaboración con otros científicos europeos, están desarrollando un robot que asistirá a los bomberos en incendios. Gracias a su ayuda, será posible extinguir con mayor eficacia y seguridad los incendios en situaciones de máximo peligro. El robot bombero adquirirá un especial protagonismo en condiciones de baja visibilidad y en ambientes tóxicos e inflamables. Kateryna Andriyenko
La robótica adquiere cada vez una mayor relevancia en todos los ámbitos de nuestra vida. Existen diversos tipos de robots que son de gran ayuda en diferentes sectores. Así nos podemos encontrar con un robot cirujano, vigilante, rescatador o bibliotecario. Muy pronto contaremos también con un robot bombero especializado en tareas de extinción de incendios. La idea de crear este tipo de robot parte de la Comisión Europea. Ha sido la responsable de encargar esta tarea a un consorcio de especialistas en robótica. En la investigación participan universidades y empresas de España, Alemania, Bélgica, Reino Unido, Portugal y Turquía. El proyecto, bautizado con el acrónimo Guardians, empezó en diciembre de 2006 y tiene como fecha de vencimiento el mes de enero de 2010. El experimento tiene una clara misión práctica que consiste en construir un autómata capaz de resolver situaciones de peligro, incrementar la seguridad y rapidez de las operaciones y así salvar vidas. El papel de la UJI Los científicos del departamento de Robótica Inteligente de la UJI desempeñan un papel importante dentro de la investigación. Su tarea principal radica en dotar al robot de aplicaciones para que pueda navegar en un entorno de forma autónoma y transmitir a una estación base la información recogida. Jorge Sales, responsable de la parte técnica del proyecto, resume de la siguiente forma esta misión: “el objetivo consiste en demostrar que un equipo de robots es capaz de entrar en un edificio, ubicarse, navegar por ese entorno y enviar toda esa información al exterior o a un bombero que acompañe a los robots”. El autómata está especialmente pensado para utilizarse en situaciones de máximo peligro. Enric Cervera, coordinador del equipo de la UJI, detalla esta idea: “estamos hablando de incendios de grandes
El robot bombero adquirirá un especial protagonismo en condiciones de baja visibilidad y en ambientes tóxicos e inflamables
Varios robots bomberos en el laboratorio del departamento de Robótica Inteligente de la UJI
instalaciones, no fuego en piso alto y complicado, sino en un gran almacén. Aparte de riesgo inherente de incendio, puede haber gases y productos que produzcan la catástrofe y afecten a los bomberos. En este caso concreto no existen soluciones todavía”. Así, uno de los retos del proyecto es conseguir que el robot funcione en condiciones de baja visibilidad. “Nos hemos dado cuenta de que los láseres que los robots utilizan normalmente para detectar obstáculos no funcionan con humo. Entonces tenemos que volver a la técnica de ultrasonidos que en principio estaba descartada. Es una tecnología obsoleta, pero aquí es lo que sirve”, explica Enric Cercera. Procedimiento de trabajo El objetivo final consiste en crear un equipo formado por los robots y bomberos para que se ayuden mutuamente. Enric Cervera destaca el rasgo definitorio del proyecto “nos planteamos el reto de ir robots con bomberos porque resulta más interesante y novedoso. Robots operados desde fuera los hay y los que vayan solos no serían eficaces. Un equipo de robots con bomberos sí que podría ser más útil”. El trabajo se organizaría de la siguiente manera. Los robots guían al bombero que toma decisiones o realiza operaciones que los autómatas no son capaces de hacer. En el caso de que el riesgo aumentara, los robots darían la alarma, y el bombero escaparía antes de que se produjera alguna catástrofe. Fuera habría un equipo con un ordenador conectado en red inalámbrica a los robots. Si los autómatas tuvieran que ir muy lejos, fuera del alcance de la
red, se montaría un sistema en el cual algún robot se quedaría haciendo de enlace para garantizar la comunicación. “Un solo robot llegaría a una distancia y se perdería la conexión puesto que se encuentra en un edificio cerrado y no en un campo abierto. Por ello, si tenemos diez robots, podemos llegar diez veces más lejos sin perder la señal porque los que se quedan por el camino van construyendo ese enlace”, señala Enric Cervera. El grupo de los robots es capitaneado por un autómata que asume la función de líder. “Más o menos todos los robots tienen esa capacidad de explorar, de registrar con sus sensores situaciones de peligro, de hacer un mapa, pero se puede asignar esos roles a un solo robot que sea el que lidere el grupo, mientras el resto de autómatas van de escoltas tanto del bombero como del robot líder”, comentan los científicos. Primeras demostraciones En el verano pasado los científicos de la UJI empezaron a realizar primeros ensayos con robots reales. El experimento consistía en poner a prueba a un bombero y varios robots en un entorno con poca visibilidad, simulada con máquinas de humo. Los robots, con sensores de ultrasonido y láser y conectados vía wifi, se movían en los alrededores del bombero para darle más detalles del entorno. Enric Cervera resume la finalidad de la demostración: “llenamos de humo un pasaje subterráneo con el fin de ver si los robots eran capaces de ir a través del humo sin chocar contra las paredes, con otros obstáculos y poder llegar a hacer un mapa de lo que era el entorno sin necesidad de que nadie entrara con ellos”. Opinión de los bomberos Según los investigadores, la participación de los bomberos está siendo clave en este proyecto. Gracias a su ayuda, los científicos pueden conocer mejor el problema para resolverlo con mayor eficacia. Enric Cervera destaca la importancia de esta colaboración: “en este proyecto una de las partes que me ha impactado ha sido la relación con los bomberos y su interés. Han estado muy interesados en participar aunque los resultados sean modestos. Se han implicado, y hemos aprendido todos de todos”. Los bomberos ven esta iniciativa como muy positiva. Carlos Lozano, bombero del parque de bombe-
Jorge Sales, de la UJI, junto al robot bombero
ros de León, considera que el nuevo robot podrá facilitar el trabajo de los bomberos: “creo que con este proyecto se podría crear una maquina que englobara las funciones de cámara térmica, detector de gases, sustancias tóxicas, aportando a los bomberos un gran número de datos para poder evaluar un siniestro y actuar de forma rápida y eficaz. Incluso se podría llegar a dotar de autonomía al robot para poder llegar al foco de un incendio y realizar él sólo una primera extinción, minimizando el riesgo a los bomberos de carne y hueso. Con estas premisas pienso que el robot bombero sería recibido con los brazos abiertos en cualquier parque de bomberos”. Exposición final Al finalizar el proyecto, los investigadores tienen prevista una demostración que muestre todos los avances conseguidos en estos cuatro años.
El grupo de los robots es capitaneado por un autómata que asume la función de líder Robot bombero que lidera el grupo
Se pretende que en el experimento, junto al robot, participe un bombero para simular un escenario real. En la prueba los robots llevarán sensores químicos para detectar gases tóxicos, inflamables o explosivos.
La aspiración máxima de los científicos es que lo conseguido en este proyecto pueda servir de ayuda en una situación real. De ser así, pronto ver a un equipo formado por los robots y bomberos ya será de lo más habitual.
Otras líneas de investigación El departamento de Robótica Inteligente de la UJI es uno de los centros más punteros en España. Actualmente cuenta con varios proyectos en marcha. Aparte de “Guardians”, el grupo de la UJI participa en otros programas europeos tales como “Eyeshots” y “Grasp”. Estos proyectos, financiados por la Unión Europea, tienen como objetivo dotar a los robots de visión y movimiento. El autómata integra la información visual, táctil y de fuerza que le permite agarrar cualquier tipo de objeto. Xavier Felip León, investigador del proyecto “Grasp” explica el objeto del experimento: “lo que trabajamos nosotros aquí es en el agarre robusto de los objetos. Básicamente el robot recibe unos parámetros, por ejemplo, la distancia al objeto y, sin saber el tamaño o peso, lo que tiene que hacer es conseguir determinar la orientación mediante la exploración táctil del objeto y con esa información conse- Xavier Felip León, del proyecto “Grasp”, junto al robot guir agarrar el objeto”. al final no sólo de conocer su entorno, el espacio de trabajo en el Aparte del sistema de agarre, el robot disque se mueve, pero también ser capaz de reconocerse a sí mismo”, pone de una versión de conciencia huseñala Eris Chinellato, investigador del proyecto “Eyeshots”. mana. “El robot tendría que ser capaz Los científicos de la UJI persiguen una filosofía diferente a la de la robótica nipona. Privilegian las funciones sobre el aspecto: “en nuestro caso lo que nos interesa es que sea fiable, que ejecute las acciones de forma robusta, que realice las tareas que nosotros queremos de forma completa y fiable”, destacan los investigadores. El objetivo final es conseguir una robótica de servicio que ayude a las personas en muchas tareas. “Pensamos sobre todo en personas mayores o con problemas de movimiento que necesitan una ayuda continua. Entonces, este tipo de robots puede ayudarles mucho. Son capaces de agarrar objetos pesados y moverlos de un lado a otro”, concluyen los científicos. Robot al que dotarán de visión y movimiento