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Drones inteligentes para inspeccionar túneles y espacios confinados

Alberto Iglesias Fraga

La tecnología de Hovering Solutions es usada por Iberdrola, Endesa o el Canal de Isabel II para inspeccionar estructuras de difícil acceso.

Quizás no somos demasiado conscientes de ello, pero en nuestro día a día pasamos por muchas infraestructuras subterráneas (túneles, metro…) y espacios confinados, como ascensores. Son elementos clave, sin los que nuestra cotidianidad cambiaría por completo, máxime si añadimos a la ecuación las instalaciones de este tipo presentes en sectores como la minería, energía, nuclear o la distribución de agua. Y como tales, cualquier fallo o problema que les acontezca supone un inconveniente mayúsculo.

Ya sea en la fase de construcción como durante su explotación, esta clase de infraestructuras pueden presentar anomalías, fisuras, deformaciones, desplazamientos o fugas que condicionen su estabilidad. Por ello es tan necesario revisarlas frecuentemente, aunque la tecnología actual es de todo menos práctica.

No en vano, estas inspecciones se suelen hacer de manera visual o con escáneres láser manuales con personal altamente cualificado, entrenados para trabajar en espacios estrechos o superficies verticales. Pero este modelo acarrea un alto riesgo para dichos especialistas, por no hablar de lo lento y costoso que es o la limitada precisión de la información que se puede obtener.

Ahí es donde entran en juego las aeronaves no tripuladas, más conocidas como drones. No hay riesgo humano y su coste es muchísimo menor, pero hay un reto mayúsculo: cómo gestionar estos robots en estos espacios tan complejos donde apenas hay cobertura de telefonía y la visibilidad es reducida.

Un desafío al que se enfrenta la startup española Hovering Solutions. La empresa ha creado unos robots aéreos capaces de navegar de manera autónoma, sin necesidad de piloto ni de mantener el vehículo a la vista, en entornos privados de señales de satélite, Wi-Fi o radio. Con ellos, se pueden obtener datos, rápidamente y de manera fiable de estas infraestructuras tan difíciles, generando nubes de puntos y levantamientos 3D texturizados y georreferenciados. 

Mejor que el láser

“Puesto que nuestro sistema de navegación no está fundamentado solamente en tecnología láser, somos capaces de reducir considerablemente el peso y tamaño del dron. Esto permite la construcción de drones compactos y versátiles con alto grado de autonomía”, explica a D+I Fran Espada, CEO de Hovering Solutions.

Un trabajo de cinco años es el que ha llevado a Espada y a su equipo a ser la vanguardia en estas lides. “La principal novedad del sistema, entre otras, es la navegación autónoma en espacios confinados subterráneos. Es decir, el vehículo es capaz de seguir una ruta del punto A al punto B, a veces distanciados por kilómetros, sin necesidad de intervención humana ni comunicaciones por radio“, detalla.

Esto se consigue mediante la adquisición de datos en tiempo real (durante el vuelo) de todo el entorno a través del cual el vehículo navega. Esta información es capturada por sensores basados en tiempo de vuelo (tanto ópticos en varias frecuencias, como ultrasónicos). La información se fusiona internamente con otros sensores adicionales, todos ellos embarcados en el vehículo, lo que evita la instalación de balizas, marcas u otros elementos en la infraestructura a inspeccionar.

Es toda esa fusión la que permite estimar la posición del vehículo en el escenario objeto de la inspección, el cual desconoce inicialmente. La información de posición se correlaciona además con marcas de tiempo, lo que genera vectores de velocidad, patrones de trayectoria, etc., los cuales sirven como fuente de entrada de datos a los algoritmos proporcionan las capacidades de navegación autónoma.

Así, y a medida que el robot avanza a través del área a inspeccionar, genera un 3D de la zona inspeccionada, el cual es utilizado durante la navegación y retorno al punto de partida, si es necesario.

“El proceso resulta un tanto complicado, y la optimización de las capacidades de computo internas para permitir una estimación de posición con una frecuencia de varias decenas de veces por segundo, resulta vital para conseguir el objetivo”, reconoce Espada. “Todo ello se encuentra comprimido y optimizado en cuanto a peso y dimensiones. Actualmente hemos conseguido reducir el peso de nuestros robots a 1.5kg, contando con un diámetro de aproximadamente 43cm. Son capaces de navegar por espacios de solo 1.5m de diámetro e inspeccionar pozos verticales de incluso ventilación en servicio“.

De las tuberías de Iberdrola al agua de Madrid

Actualmente, Hovering Solutions realiza inspecciones para distintas empresas de abastecimiento de aguas (el Canal de Isabel II, Aguas de Bilbao), empresas energéticas (Iberdrola, Endesa), y está desarrollando proyectos de implementación en minería y el sector nuclear en distintos países.

“Por ejemplo, esta tecnología la utilizan para la inspección de tuberías forzadas en centrales hidroeléctricas empresas como Iberdrola Generación, donde el vehículo es capaz de inspeccionar el interior de una tubería vertical de centenas de metros en menos de una hora de vuelo”, explica Fran Espada. “En el caso particular de las tuberías forzadas, el robot realiza un mapeo de la superficie de la tubería con una resolución tal que permite distinguir defectos del tamaño de 1mm. Esta información es analizada y utilizada para determinar el estado de soldaduras entre distintos tramos de tubería, caracterización de corrosiones internas, así como identificación de otros posibles defectos”.

Un futuro prometedor

La tecnología de Hovering Solutions ha despertado interés tanto en el sector público como en el privado. En el ámbito público ha tenido la fortuna de contar con el “valiosísimo apoyo” estatal del CDTI o el Parque Científico de Madrid, y a nivel europeo del EIT. 

Asimismo, y si bien no ha habido ninguna ronda de financiación más allá de las iniciales con los socios fundadores, Espada no descarta “a finales de año iniciar una ronda para acelerar la expansión de nuestra empresa”.

Una expansión sustentada en su equipo de 14 profesionales en Europa (diez de ellos en Madrid), la mejora de su sistema (con especial foco en entornos radioactivos y la mejora de la precisión en huecos de ascensor para edificios de más de 100 metros) o la adecuación de su nueva sede, “que dispone de espacio de simulaciones y pruebas que nos permitirá progresar con nuestra tecnología”.

Fecha de publicaciónenero 06, 2021

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