En el ámbito civil se utiliza ampliamente un grupo de robots para realizar trabajos de seguridad. Muchos de ellos están controlados a distancia o son semiautónomos, por lo que se consideran verdaderos robots, mientras que otros son dispositivos robóticos con un nivel de autonomía limitado. Los desarrolladores clasifican principalmente los robots de rescate y seguridad en función de los tipos de catástrofes.
Tipos de operaciones realizadas por los robots
Los robots de vigilancia se utilizan para asistir a los guardias humanos que cubren un amplio territorio o para vigilar una zona potencialmente peligrosa. Suelen basarse en una plataforma robótica móvil, en la que pueden montarse varios instrumentos especializados, de modo que pueden adaptarse a tareas concretas en muchas aplicaciones. Estos robots móviles llevan una gran variedad de sensores, en función de su aplicación específica o del entorno de la misión: como equipos de cámaras (incluidos los infrarrojos) para la teleoperación y la telepresencia, o micrófonos para ayudar a detectar la presencia humana, así como sensores químicos o de humo. Normalmente, los robots tienen un gran parecido o son, en muchos casos, derivados técnicos de vehículos terrestres, aéreos o submarinos no tripulados de aplicaciones de defensa.
OC Robotics, ahora GE Aviation (Reino Unido), ofrece un diseño diferente de robot con brazo de serpiente capaz de llegar a espacios difíciles. Mientras que un robot de eslabones rígidos se ve limitado por los "codos" de sus brazos, un brazo de serpiente puede seguir su nariz para atravesar pequeños huecos y rodear obstáculos de poca distancia. Los objetos que hay que inspeccionar a través de pequeños agujeros o huecos pueden ser tan diversos como coches, equipajes o contenedores.
El accidente de Fukushima como escenario operativo de robots de vigilancia/seguridad a gran escala.
El Gran Terremoto del Este de Japón fue un acontecimiento dramático que golpeó a Japón el 11 de marzo de 2011. El tsunami que le siguió provocó grandes y graves daños en Tohoku (noreste). Se hicieron grandes esfuerzos para asegurar la central nuclear de Fukushima.
En un esfuerzo desesperado, se introdujeron robots en la zona, en particular para inspeccionar el emplazamiento nuclear, recoger datos y desplegar sensores y otros engranajes. Varios relatos reflejan el uso y el funcionamiento de los robots (por ejemplo, de QinetiQ, iRobot y otros). Se afirma que el gobierno japonés ha gastado 300 millones de dólares en el desarrollo de seis prototipos de robots para ayudar en accidentes nucleares, pero los operadores de las centrales nucleares decidieron no comprarlos. Estos robots se desarrollaron a raíz de un accidente ocurrido en 1999 en otra central nuclear de Japón.” Los robots pueden utilizarse dentro de la zona de la catástrofe para las operaciones de limpieza a largo plazo. En varios sitios web se puede acceder a una impresión de las actividades de rescate y de los robots utilizados en estos esfuerzos (textos e imágenes).
De especial interés puede ser la visión general de los robots utilizados en el lugar de la catástrofe y el proceso de limpieza y desmantelamiento en curso desde 2014.
En cualquier caso, la catástrofe ha impulsado los esfuerzos por crear robots fiables y de alto rendimiento a través de programas gubernamentales o iniciativas privadas. Estos robots suelen presentar una o dos configuraciones armadas en una base móvil sobre orugas. Algunos ejemplos son:
- El PackBot de Flir se utiliza para la inspección in situ y la adquisición de datos.
- El robot MEISTer (Maintenance Equipment Integrated System of Telecontrol) de Mitsubishi Heavy Industries (MHI).
- Honda y el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (AIST) desarrollaron conjuntamente un robot de reconocimiento de alto acceso para recoger datos en la primera planta del reactor dañado. Como éste, se ha diseñado el robot Astaco-SoRa (Hitachi) para el desmantelamiento de estructuras contaminadas.
- El “Arounder” de Hitachi lanza un chorro de agua a alta presión para descontaminar paredes, infraestructuras o equipos eliminando la pintura, las capas exteriores o el hormigón. El robot está diseñado para aspirar el agua que utiliza.
- Un robot para sortear terrenos difíciles (escaleras, obstáculos, etc.) es el Quadruped de Toshiba. Esta máquina cuadrúpeda está equipada con un robot de ruedas más pequeño que puede utilizarse para desplazarse por zonas de difícil acceso.
Además, la catástrofe ha contribuido a motivar el Desafío de robótica de DARPA para iniciar una investigación y un desarrollo innovadores, de modo que la futura robótica pueda realizar las actividades más peligrosas en las futuras operaciones de respuesta a las catástrofes. El reto pretende demostrar las siguientes capacidades:
- Compatibilidad con entornos diseñados para el ser humano (aunque estén degradados)
- Capacidad para utilizar una gran variedad de herramientas diseñadas para el ser humano (desde destornilladores hasta vehículos)
- Capacidad de ser supervisado por humanos con poca o ninguna formación en robótica.
Con una motivación similar, la iniciativa euRathlon, financiada por la UE, pretendía ofrecer retos de robótica en el mundo real que pusieran a prueba la inteligencia y la autonomía de los robots de exterior y fuera de carretera en exigentes escenarios de respuesta a catástrofes. Las misiones requerían robots autónomos voladores, terrestres y submarinos que actuaran juntos para inspeccionar la catástrofe, recopilar datos medioambientales e identificar peligros críticos. A las competiciones de robots terrestres de 2013 les siguieron las de robots submarinos de 2014; la competición final de 2015 requería un equipo de robots terrestres, marítimos y aéreos: que trabajaran juntos para inspeccionar la zona, recoger datos medioambientales e identificar peligros críticos.
Nivel de distribución
Muchos proveedores proporcionan plataformas en diversas áreas adyacentes, desde la logística, pasando por la inspección, hasta los vehículos terrestres no tripulados para la defensa. Por lo tanto, a menudo es difícil lograr una clara correspondencia estadística de los robots suministrados con el área específica de rescate y aplicación.
Consideraciones de coste-beneficio y retos de marketing
El funcionamiento autónomo libera a los guardias del patrullaje habitual. Pueden permanecer en una oficina central y seguir a los robots mediante transmisión de vídeo. Cuando varios robots operan de este modo, se pueden cubrir zonas mucho más amplias con menos personal. Los precios pueden seguirse de diferentes maneras, como por ejemplo, por horas. Como ejemplo, Knightscope anuncia un precio de alquiler de 4 a 9 dólares por hora.
En algunas áreas, como las plantas químicas, las instalaciones de almacenamiento nuclear, las plataformas petrolíferas en alta mar, etc., la visita a varias partes de la planta puede estar asociada a un riesgo considerable. En estos casos, resulta ventajoso desplegar sistemas robotizados. A menudo, el coste tiene una importancia secundaria, lo que ha generado una adopción relativamente temprana de la tecnología. Las recientes catástrofes ponen ciertamente de relieve la causa del aumento de la I+D y la disponibilidad de estas plataformas.
Si se utiliza un equipo de sensores adecuado, los robots pueden detectar más que los humanos. En habitaciones oscuras, sus sensores de infrarrojos pueden rastrear con fiabilidad a un ser humano por su calor corporal (a temperatura ambiente y a una distancia de 20-50 metros), y los sensores de microondas detectan incluso los movimientos más pequeños hasta 20 metros. Los sensores de llama, calor y humo aseguran la prevención de incendios. Se pueden añadir sensores de gas adicionales, que miden la concentración de monóxido de carbono, vapor de acetona o metano, para controlar el aire circundante y prevenir accidentes.
Los diferentes sensores son equipos adicionales, y el precio de un robot de seguridad depende del número y tipo de sensores que se monten. Las versiones más baratas y, por tanto, más sencillas, no tienen una ventaja cualitativa sobre las personas, y sigue siendo necesario un guardia humano para actuar en caso de emergencia.
Las versiones más refinadas, con buena capacidad de percepción, pueden trabajar en condiciones inconvenientes o incluso extremas, como en centrales eléctricas o en lugares en los que puede haber escapes de gas. Por tanto, su valor reside principalmente en la mejora de la seguridad.