Nuevo y avanzado minirrobot para trabajar dentro de tuberías

Bajo nuestras calles hay un laberinto de tuberías, integrado por conductos para el agua, el alcantarillado y el gas. La inspección periódica de estas tuberías en busca de fugas, o su reparación, requiere normalmente desenterrar tramos de las mismas. Esto último no solo es caro y aparatoso, sino que provoca trastornos en el tráfico y molestias a los residentes en la zona, además de causar daños al medio ambiente.

Un equipo que incluye a Netta Cohen y Thanh Luan Nguyen, ambos de la Universidad de Leeds en el Reino Unido, ha desarrollado un diminuto robot que puede circular por su cuenta en el interior de redes de tuberías, incluyendo los tramos más estrechos de estas, y transmitir imágenes de daños u obstrucciones a los operadores humanos, con una eficacia muy superior a los sistemas que se utilizan actualmente.

El nuevo modelo de robot se llama Joey y es capaz de explorar redes de tuberías reales completamente solo.

Joey es el primer robot de su tipo que puede circular por sus propios medios por tuberías tan estrechas como de 7,5 centímetros de diámetro. Con un peso de solo 70 gramos, el robot es lo suficientemente pequeño como para caber en la palma de la mano.

El interior de las tuberías de distribución de agua y las que conducen aguas residuales hacia la red de alcantarillas no solo es de difícil acceso sino que además constituye un medio muy hostil para un robot. Por si fuera poco, el pequeño tamaño que deben tener los robots para moverse por sitios tan estrechos plantea el reto de hacer a los robots lo bastante eficientes contando para ello tan solo con motores muy simples, sensores y ordenadores minúsculos y baterías que pese a ser igualmente diminutas puedan energizar al robot durante un tiempo lo bastante largo.

La locomoción de Joey se basa en estructuras definibles como "patas-ruedas", fabricadas mediante impresión 3D, que ruedan por tramos lisos y dan zancadas por encima de pequeños obstáculos.

El robot va equipado con una serie de sensores de bajo consumo que miden su distancia a paredes, esquinas y cruces entre tuberías. También dispone de herramientas de navegación, un micrófono, una cámara y "focos" para filmar desperfectos u obstrucciones en la red de tuberías y guardar las imágenes.

Esquema de las partes principales del robot Joey. (Imagen: TL Nguyen, A Blight, A Pickering, A Barber, GH Jackson-Mills, JH Boyle, R Richardson, M Dogar, N Cohen)

A pesar de su sofisticación, el coste del robot es comparable al de un robot aspirador de gama media.

En las pruebas realizadas hasta ahora con Joey, se ha demostrado que puede orientarse dentro de esos laberintos sin depender de instrucciones de operadores humanos. Su eficiencia también se ha demostrado mediante una red experimental de tuberías que incluye un cruce en T, una esquina izquierda y derecha, un tramo sin salida en un extremo y un obstáculo. De media, Joey consiguió explorar aproximadamente un metro de red de tuberías en poco más de 45 segundos.

Los investigadores comprobaron que el robot sube y baja con facilidad por tuberías con pendientes tan pronunciadas como las que tienen las tuberías reales. Para probar la capacidad de Joey de navegar por tubos embarrados o resbaladizos, también añadieron al interior de las tuberías arena y detergente líquido de lavar vajillas. El robot afrontó este reto nuevamente con éxito.

Cohen y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nuevo robot en la revista académica Frontiers in Robotics and AI, bajo el título “Autonomous control for miniaturized mobile robots in unknown pipe networks”. (Fuente: NCYT de Amazings)