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Universidad Politécnica de Tulancingo

Aplicaciones de la robótica submarina en México

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El diseño de vehículos submarinos autónomos ha sido un tema de gran interés en la actualidad, dentro de la investigación científica tanto civil como militar, debido a la gran variedad de aplicaciones que se requieren para realizar tareas que difícilmente el hombre puede llevar a cabo, por mencionar algunas como; la inspección de flora y fauna del mar, detección de fallas en vías de comunicación, mantenimiento y fugas en ductos de petróleo e inspección en zonas restringidas, entre otras.

En México existe una amplia área de oportunidad para el estudio y aprovechamiento de los océanos a través de la innovación y desarrollo tecnológico de vehículos submarinos autónomos, con el fin de explotar los recursos naturales que se encuentran disponibles gracias a la ubicación geográfica de nuestro país. Por otro lado, en otros países este tipo de vehículos se utilizan comúnmente para la exploración y explotación del petróleo que se encuentra en lugares de aguas profundas, y evitar poner en riesgo al ser humano para realizar este tipo de tareas.

Hoy en día se tiene una amplia variedad de vehículos submarinos, los cuales se podrían clasificar en vehículos tripulados y no tripulados. Los vehículos tripulados son los más antiguos, estos requieren de un grupo de personas que estén a bordo del navío para su navegación. Los vehículos no tripulados tienen la característica principal de ser controlados vía remota o bien mediante sistemas embebidos para controlar los movimientos del navío. En los últimos años los vehículos submarinos no tripulados han atraído la atención de investigadores gracias a su gran campo de aplicación, en las que se destacan: la industria petrolera, la pesca, la exploración, la inspección y la utilización de nuevas fuentes de energía.

Los vehículos submarinos no tripulados pueden ser clasificados en vehículos remotamente operados (ROV por sus siglas en inglés, Remotely Operated Vehicles), en vehículos submarinos autónomos (AUV por sus siglas en inglés, Autonomous Underwater Vehicle) y en vehículos submarinos autónomos de intervención (IAUV del inglés, Intervention Autonomous Underwater). Esta clasificación se obtiene principalmente por su modo de operación, aunque también pueden ser clasificados por las herramientas con las que operan.

Es evidente que la construcción de estos vehículos involucra diferentes disciplinas como la mecánica, electrónica, informática y el control automático. Para el conocimiento del entorno mediante el uso de vehículos submarinos no tripulados, la visión artificial y acústica son elementos importantes en la navegación de estos vehículos, es decir, con la visión artificial se requiere desarrollar algoritmos para extraer información en tiempo real a partir de una secuencia de imágenes, permitiendo que el vehículo sea capaz de detectar objetos, colores, formas y tamaños.

Mientras que con el manejo de la acústica mediante dispositivos como el sonar, hidrófonos y módems acústicos se permite obtener mayor información del entorno para aplicaciones de localización dentro del mar, así como la comunicación entre varios vehículos y estaciones de control.

En México se abordan ésta área de investigación, mediante instituciones como: el CINVESTAV, con su laboratorio Franco-Mexicano, en el desarrollo de aplicaciones de control automático para AUVs, el CIDESI mediante su laboratorio de Robótica Submarina, donde se desarrollan prototipos para aplicaciones de inspección y monitoreo en colaboración con el CICESE, donde utiliza los AUVs como herramienta de investigación.

Después del desastre del Golfo de México en 2010 con las fugas de hidrocarburos en oleoductos, han surgido diversas iniciativas para desarrollar tecnologías para la limpieza de futuros derrames. Otra aplicación importante es el estudio, monitoreo y vigilancia de los arrecifes ubicados en Mérida y Quintana Roo, además de la construcción 3D de éstos para estudios de cartografía submarina, los cuales son temas que actualmente se están abordando por instancias extranjeras.

Lo anterior nos da un breve panorama, de la necesidad que tenemos como país para trabajar en el área de la robótica submarina y desarrollar nuestra propia tecnología.

Por tal motivo, en la Universidad Politécnica de Tulancingo (UPT) se inicia con el fortalecimiento de la línea de investigación en “Robótica Submarina” a través del desarrollo de un par de proyectos de tesis de estudiantes en la Maestría en Automatización y Control, los cuales tienen como título: “Interfaz y estimación de la posición del efector final de un brazo robot mediante visión por computadora” y “Navegación de largo alcance mediante la cooperación entre una lancha y un ROV”. Para llevar a cabo dichos proyectos se tiene la vinculación con el Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial (CIDESI) del estado de Querétaro, donde se cuenta con un laboratorio de Robótica Submarina para poder realizar experimentos y dar solución a problemas en ambientes reales del tipo industrial.

DR. JESÚS ARTURO MONROY ANIEVA

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