El proyecto europeo Aerial Core ha creado robots aéreos dotados de capacidades cognitivas para procesar información y planificar tareas gracias a la inteligencia artificial. Cuentan con habilidades para interaccionar con objetos del entorno y con compañeros de trabajo humanos, y son capaces de asociarse con múltiples robots aéreos, de manipular objetos y de transformarse en el aire para recorrer mayores distancias durante más horas. El objetivo es conseguir un aliado robótico que mejore las labores de inspección desde el aire de grandes infraestructuras, como la red eléctrica, que pueda realizar tareas de mantenimiento por sí mismo y ayudar a los trabajadores humanos para mejorar la seguridad de sus actuaciones. Además, estos robots aéreos permiten reducir las emisiones de CO2 y los costes al servir de alternativa a las revisiones con helicóptero.
El proyecto Aerial Core (AERIAL COgnitive Integrated Multi-Task Robotic System with Extended Operation Range and Safety) se lanzó a finales de 2019 y ha presentado ahora sus resultados. Durante estos cuatro años, el proyecto ha demostrado avances como el seguimiento autónomo de una línea eléctrica, el mapeo de la vegetación próxima a la línea, plataformas robóticas de vegetación, plataformas robóticas aéreas bioinspiradas, y aterrizaje y manipulación para mantenimiento.
La filial de distribución de Endesa, e-distribución, ha probado estos robots aéreos en la supervisión de sus líneas eléctricas. Las infraestructuras de e-distribución, que gestiona 317.000 kilómetros de líneas aéreas en España, se han utilizado para probar su viabilidad.
En concreto, los dispositivos y funcionalidades de los robots aéreos se han probado recientemente en el Atlas Flight Center de Villacarrillo en Jaén, donde se ha podido medir su efectividad en condiciones reales tanto en las inspecciones de largo alcance como en las inspecciones precisas locales, que llegan a mostrar el detalle de áreas inferiores a dos milímetros.
Además, las pruebas han permitido realizar un mapeo 3D de la infraestructura eléctrica y el entorno que la rodea utilizando tecnología LIDAR y validar su capacidad para manipular elementos de la red con total seguridad.
Primer robot aéreo con capacidades cognitivas
El proyecto Aerial Core ha hecho realidad el primer robot aéreo que integra capacidades cognitivas en la percepción del entorno y en el trabajo en equipo con múltiples robots aéreos. Se han utilizado la inteligencia artificial y las técnicas de aprendizaje automático para su entrenamiento, y se han integrado una serie de dispositivos y funcionalidades para mejorar y ampliar su rendimiento.
Para que el robot aéreo actúe como un aliado en los trabajos en campo mejorando la seguridad y eficiencia de los trabajadores humanos es necesaria una percepción y navegación visual robusta. En ese sentido, destaca el sistema de control de cada Aerial Co-worker (ACW), que establece un alto grado de interacción cognitiva que permite interactuar con los humanos como si fuera uno de ellos.
Por su parte, la incorporación de cámaras de eventos mejora la navegación visual y la percepción del espacio, especialmente en malas condiciones de iluminación. Permiten procesar la información de forma autónoma para pedir al dron que modifique su vuelo o realice alguna maniobra.
Además, se incluye la modificación de la configuración de sus alas en vuelo: de ala fija a ala giratoria o a ala batiente, lo que permite adaptarse a entornos y funciones cambiantes. De esta manera, es capaz de mantenerse sobrevolando un punto para inspecciones de detalle, o cambiar su configuración para volar más tiempo y durante más kilómetros, ya que el ala fija puede tener hasta 100 kilómetros de autonomía. Además, son capaces de aterrizar automáticamente, incluso sobre cables.
Otros avances incorporados son los manipuladores aéreos duales con la capacidad de realizar manipulaciones en pleno vuelo. Estos componentes, los brazos del robot, se han probado para instalar dispositivos salva pájaros, colocados para evitar la electrocución de aves y aisladores en las líneas eléctricas; y también para realizar actividades de operación y mantenimiento, como retirar un plástico enganchado a la línea eléctrica.
Asimismo, se ha trabajado en la recarga sobre la línea eléctrica. El proyecto ha desarrollado una estación de recarga que se autoinstala en las propias líneas eléctricas y a la que el dron se conecta mediante un brazo articulado para cargarse; no es necesario que vuelva a la base y puede recorrer mayores distancias.
Proyecto Aerial Core
El proyecto Aerial Core ha sido financiado por la UE con 8,6 millones de euros del programa Horizonte 2020. Coordinados por la Universidad de Sevilla, han participado 15 socios de nueve países europeos entre empresas, centros tecnológicos y universidades. En concreto, han participado ocho universidades europeas (Universidad de Sevilla, Universidad de Zurich, Universidad de Tesalónica, Universidad de Twente, EPFL, CTU Praga, Universidad de Zagreb y Universidad de Southern Dennmark); dos centros tecnológicos, el Centro Avanzado de Tecnologías Aeroespaciales (CATEC) y CIRCE; y cinco empresas innovadoras (VES, FUVEX, Terabee, CREATE y e-distribución como validador del proyecto).
El objetivo ahora es utilizar estos robots aéreos en las zonas autorizadas por el regulador para volar estos aparatos sin necesidad de mantener contacto visual, principalmente en zonas remotas, alejadas de los núcleos urbanos.
Además, todos los conocimientos adquiridos en este proyecto sobre robots aéreos con IA se siguen aplicando en otra iniciativa liderada por e-distribución, en el Parque Nacional y Natural de Doñana, en Huelva. Se trata del proyecto Resisto, que plantea el desarrollo de un sistema de análisis predictivo ante eventos climáticos y otros fenómenos mediante del uso de inteligencia artificial, así como de sensores, cámaras térmicas de vigilancia y una flota de drones autónomos con las funcionalidades de los desarrollados en el proyecto Aerial Core.
En definitiva, el proyecto Aerial Core ha supuesto dar un paso más en la robótica aérea con el desarrollo de drones automatizados con funcionalidades hasta ahora no exploradas, un ejemplo de tecnología puesta al servicio de las personas para reducir al máximo los riesgos de los trabajos en altura, y optimizar las labores de inspección, supervisión y mantenimiento de las líneas eléctricas.