Drones capaces de volar dentro de conductos de aire

Los conductos de aire están presentes en todos los edificios modernos y en muchas infraestructuras subterráneas, pero su acceso para inspección resulta complicado. Sus dimensiones estrechas y su incapacidad para soportar el peso humano impiden a menudo realizar intervenciones esenciales que ayuden a mantener funcionando adecuadamente sistemas de aire acondicionado, calefacción y otros.

Hay drones cuadricópteros lo bastante pequeños como para volar dentro de estos conductos de aire, tanto en los tramos horizontales como en los verticales. Sin embargo, su propia propulsión crea corrientes de aire que cuya recirculación dentro del conducto genera turbulencias capaces de desestabilizar al dron, algo nefasto en un entorno tan estrecho donde el margen de error en las maniobras es escaso.

Un equipo encabezado por Thomas Martin, de la Universidad de Lorena en Nancy, Francia, se propuso buscar una solución a este problema.

El equipo investigó primero cómo circula el aire en función de la posición del dron dentro del conducto. Para ello, utilizaron un brazo robótico y un sensor con los que medir las fuerzas en cientos de posiciones. Este primer “mapa” de fuerzas muestra un patrón aerodinámico complejo, pero permite identificar las partes “inseguras” de los conductos, donde el aire que “rebota” empuja al dron hacia las paredes, y también el punto más “seguro”, donde los flujos de aire se cancelan.

Para mantener su posición en el punto recomendado, el dron necesita conocer su posición actual en un entorno que suele ser oscuro y sin señales visuales. El equipo combinó pequeños láseres e inteligencia artificial para permitir que el pequeño dron evitase muchas de las turbulencias y se mantuviera en la posición mejor resguardada, volando así de forma más segura y estable.

Un pequeño dron cuadricóptero, que mide 18 centímetros de lado a lado, en un conducto de aire con un diámetro que varía entre 35 y 45 centímetros. (Foto: INRIA / Université de Lorraine)

Los resultados de este estudio levantan la barrera que hasta ahora impedía utilizar drones en muchas aplicaciones prácticas que requieren volar dentro de conductos de aire. El siguiente paso en esta línea de investigación y desarrollo será crear drones especializados en volar dentro de conductos de aire y equipar cada modelo con instrumental específico del tipo de labor que se desee que realice, como por ejemplo sensores para detectar ciertos gases, cámaras térmicas para detectar puntos con temperatura anómala, o cámaras convencionales para simplemente ver el interior de los conductos.

El estudio se titula “Flying in air ducts”. Y se ha publicado en la revista académica npj Robotics. (Fuente: NCYT de Amazings)