Jueves, 10 enero 2013

Ingeniería

Mayor inteligencia para robots submarinos

Los robots submarinos ahora pueden ser más inteligentes. Unos ingenieros de la Universidad de Stanford y el Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterrey (MBARI), ambas instituciones en California, han desarrollado un sistema que permite a vehículos subacuáticos autónomos (AUVs por sus siglas en inglés) anticiparse mejor a los obstáculos en su camino, lo cual hace posible que puedan fotografiar con seguridad incluso parajes recónditos y traicioneros del fondo oceánico.

Fotografiar el fondo oceánico con vehículos submarinos no es algo nuevo, pero el sistema informático desarrollado por Sarah Houts, del Laboratorio de Robótica Aeroespacial de la Universidad de Stanford, permitiría por primera vez a los vehículos captar de modo autónomo imágenes de rasgos topográficos peligrosos sin ver comprometida su seguridad.

Hasta ahora, los científicos sólo podían obtener imágenes de estos sitios peligrosos guiando ellos mismos un vehículo por control remoto desde a bordo de un barco, una operación costosa e inviable para misiones que implican la inspección periódica del fondo marino.

Hace poco, investigadores del MBARI desarrollaron AUVs capaces de captar imágenes del fondo marino por sí mismos, pero sólo cuando éste es relativamente plano. Sin embargo, Stephen Rock, director del citado Laboratorio de Robótica Aeroespacial, y otros investigadores, creen que los datos científicos más interesantes se esconden en cañones de pendientes pronunciadas y otros terrenos abruptos. Se requiere por tanto que los robots sean capaces de maniobrar con éxito dentro de estos sitios.

Para diseñar un sistema que permita a un típico vehículo subacuático robótico, con forma de torpedo, navegar por lugares submarinos remotos y peligrosos, tomar fotografías y regresar intacto, Houts se basó en un sistema de navegación especial desarrollado por Rock y Rob McEwen, ingeniero del MBARI. Este sistema permite que un vehículo conozca su ubicación comparando su altitud (su distancia hasta el fondo oceánico) con un mapa existente del terreno. Pero, para asegurar que el vehículo pueda salir ileso de sitios escarpados, Houts tuvo que darle la capacidad de anticipar y evitar obstáculos.

A partir del mapa de un terreno, Houts calculó las trayectorias óptimas, así como la altura, velocidad, y orientación óptimas del vehículo en cada punto de la trayectoria de navegación. Este planteamiento permite al AUV navegar de forma segura cerca del fondo oceánico. El robot aplica algoritmos para guiarse a sí mismo alrededor de obstáculos con los que se encuentra en su camino.

Un robot subacuático, en forma de torpedo y de color amarillo, a punto de ser soltado en el mar. (Foto: Sarah Houts / Universidad de Stanford)

Los ingenieros de la Universidad de Stanford y el MBARI ya han realizado con éxito una prueba del nuevo sistema para AUVs en la Bahía de Monterrey.

Houts quiere adaptar la tecnología de anticipación de obstáculos a un proyecto del MBARI para vigilar cambios en icebergs. De modo similar a como el AUV tomaría fotos de sitios específicos en el fondo oceánico, el vehículo de este otro proyecto recolectaría muestras de partes específicas de un iceberg.

En este caso, sin embargo, habría un desafío adicional: El iceberg se mueve por el océano, por lo que el vehículo robótico también tiene que poder hacer una estimación de cómo el iceberg se está moviendo de manera que pueda permanecer junto a él.

El proyecto ha sido financiado por la NASA a través de su programa ASTEP, dedicado a ciencia y tecnología para investigaciones de astrobiología en la exploración de otros mundos. Los responsables del programa ASTEP quieren usar una tecnología similar con asteroides que se mueven rápidamente por el sistema solar.