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Tecnología industrial

Trabajan en el desarrollo de un robot que viaja por las tuberías

Un equipo de científicos noruegos del grupo de investigación SINTEF está desarrollando un robot inteligente para inspeccionar las tuberías, que podrá trepar, orientarse en las intersecciones y conocer en todo momento su posición dentro del sistema de canalización. Los investigadores parten de la experiencia y el conocimiento adquiridos con los robots serpiente conocidos como “Anna Konda” y “Aiko”.

Diseño del robot que sube por las tuberias. Foto: SINFET

Hasta ahora, en general, este tipo de robots no son “tan inteligentes” ni cuentan con uniones "activas" como el que están desarrollando, que podrá subir y orientarse por tuberías verticales. Los científicos, especializados en cibernética y medidas ópticas, tratan de buscar soluciones adaptadas a los retos que plantean los sistemas de cañerías.

Estos sistemas de tuberías industriales son estrechos e inaccesibles. Las tuberías pueden ser verticales y presentan uniones. Los diseñadores consideran que es igual de difícil localizar fugas en sistemas de suministro de agua, verificar el estado de canalizaciones para petróleo y gas, o limpiar sistemas de ventilación.

El robot de inspección que están desarrollando podrá desplazarse por tuberías de hasta 20 centímetros de diámetro. Algunos investigadores están desarrollando el sistema de propulsión, mientras que un equipo de científicos especializados en óptica está trabajando en el sistema visual del nuevo robot.

“En la actualidad estamos desarrollando el sistema de visión que permitirá navegar al robot”, ha afirmado Jens Thielemann, de SINTEF. “Entretanto, estamos utilizando el robot de lego ‘Mindstormer’ para recopilar los datos que permitan entrenar al sistema de visión”, añade, “y este robot de lego está provisto de una cámara y se mueve por la tubería según un mapa preprogramado; el paso siguiente será utilizar el sistema de visión como entrada para controlar al robot serpiente definitivo que vamos a desarrollar”.

La cámara que proporcionará visión al nuevo robot es un modelo comercial “time-of-flight” (tiempo de vuelo), que proporciona un diagrama batimétrico del sistema de tuberías, utilizando cambios en la luz. “En combinación con los algoritmos que hemos desarrollado, el robot podrá navegar y avanzar por sus propios medios,” ha afirmado Thielemann, que continúa: “El robot sabe cuándo se aproxima un giro a la izquierda o a la derecha, y contiene también una descripción integrada de la ruta, que detalla la tarea que debe realizar en diferentes situaciones”.

Funciona como un tren que se retuerce

“Gracias a nuestros trabajos anteriores en robots serpiente, hemos alcanzado un buen nivel en el control de mecanismos conectados”, ha declarado Erik Kyrkjebø, otro investigador en cibernética de SINTEF. “Ahora queremos desarrollar un robot con 10-11 módulos de unión, cada uno de ellos con un par de ruedas idénticas moldeadas en plástico”, explica el cientifico.

“El peso debe estar bien distribuido entre las uniones, y por ejemplo, nos preguntamos si podemos instalar la cámara y el motor de aceleración en dos módulos de unión”, dice Kyrkjebø, que añade: “El robot funcionará como un tren cuando opere horizontalmente, y ya existen robots de esas características, pero nosotros queremos desarrollar un robot que también tenga capacidad para trepar”.

Los científicos han desarrollado varias versiones del robot de inspección de tuberías, y han probado diferentes soluciones con el fin de conseguir que el nuevo robot sea compacto y tenga la movilidad necesaria. Ahora depositan su confianza en el diseño propuesto.

Cuando el robot entra en una tubería vertical, eleva la cabeza y la presiona contra la pared de la cañería. A continuación puede moverse lateralmente, con el abdomen contra la tubería, y girar sobre sí mismo en un movimiento ascendente, o puede volcarse hacia atrás, fijarse a la pared de la tubería del mismo modo en que se ponen los pies en un pozo para mantener la posición y, a continuación, "rodar" hacia arriba.

Los científicos hacen hincapié en que el proyecto se encuentra en la fase de diseño. Ya han comenzado a probar dos de los once módulos de unión para verificar el funcionamiento. Esperan realizar una demostración con un prototipo a finales de año. Esto comprende únicamente la primera fase de un desarrollo industrial, pero los científicos confían alcanzar el éxito en un futuro próximo. La versión definitiva del robot se construirá en aluminio, y está previsto que tenga una longitud de 1,5 metros.

Fuente: SINTEF
Derechos: Creative Commons
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