Unos investigadores han creado una máquina submarina capaz de detectar y recuperar basura de los océanos usando IA y una gran pinza con cuatro ‘dedos’
La contaminación marina es uno de los mayores retos ambientales en España y el mundo. Además de los plásticos en superficie, se estima que entre 3 y 11 millones de toneladas de residuos descansan en el fondo marino, lo que supone un grave problema. Para afrontarlo, surgen tecnologías como redes gigantes y robots autónomos.
En ese sentido, un equipo de investigadores de la Universidad Técnica de Múnich (TUM) en Alemania, bajo el proyecto europeo SeaClear, han desarrollado un nuevo sistema robótico autónomo y submarino que utiliza inteligencia artificial (IA) para detectar y recoger hasta 250 kilogramos de residuos marinos.
La basura marina engloba «cualquier sólido persistente de origen no natural (manufacturado) que haya sido desechado, depositado o abandonado en ambientes marinos y/o costeros», según detalla el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MiTEco) de España.
Unos residuos que se componen de una variedad de materiales, entre los que se incluyen el plástico, el metal, el vidrio o, incluso, aparatos electrónicos y neumáticos viejos; y muchos de ellos descansan en los fondos de puertos y costas, donde permanecen durante décadas o siglos.
Los buzos son las personas encargadas de recuperar regularmente dichos residuos en el fondo marino, lo que supone todo un reto, incluso tecnológico, por la dificultad de extracción. Algo que quiere cambiar este nuevo y avanzado robot autónomo.
Recoge hasta 250 kilogramos
Este último invento, que jubilará a los buzos, consta de un sistema completo que incluye desde una embarcación de servicio nodriza no tripulada con un bote auxiliar para recoger los residuos hasta un dron aéreo de apoyo, un pequeño robot de búsqueda submarina y otro de buceo.
El funcionamiento del sistema es el siguiente. El barco de servicio suministra energía y datos a los robots submarinos por cable y envía ondas ulstrasónicas a las profundidades para generar un mapa aproximado del fondo marino.
Después, un robot de búsqueda especializado, que tiene aproximadamente 50 centímetros de largo, se encarga de escanear el fondo marino para obtener una información que utiliza el robot submarino, que está propulsado por ocho miniturbinas, quien se sumerge en las zonas donde hay residuos.
Luego, el robot recoge los objetos y, mediante un cabrestante, los carga en el bote auxiliar autónomo, ideado para funcionar como una especie de contenedor flotante para residuos. El robot cuenta igualmente con una variedad de tecnologías e interesantes características.
Por ejemplo, incluye un sistema de inteligencia artificial que le permite identificar los objetos de basura y los muestra en 3D. «Dado que primero tenemos que identificar la basura y agarrar objetos requiere un alto grado de precisión, contamos con una cámara y un sonar a bordo que permiten la orientación incluso en aguas turbias», explica Stefan Sosnowski, uno de los investigadores.
Para entrenar a la IA, los investigadores han etiquetado más de 700 imágenes como objetos que no pertenecen al fondo marino. «Una vez identificada la basura, la IA convierte las imágenes a 3D. Esto es importante para decidir dónde se puede agarrar el objeto con seguridad», señala Sosnowski.
El robot cuenta con una gigantesca pinza autónoma con cuatro ‘dedos’ que tiene un volumen aproximado de 1 metro cúbico y que puede apretar con una fuerza de 4000 newtons y sujetar objetos de hasta 250 kilogramos.
Además de ello, dispone de sensores especiales que miden la fuerza que puede aplicar sin causar daños con el objetivo de evitar que, por ejemplo, los cubos de plástico o las botellas de vidrio que recoja se rompan.
La máquina también incorpora un cable que le conecta a la fuente de alimentación y a la red de datos. Los investigadores explican que, aunque el barco se mueve de forma autónoma en el agua, lo mantienen atado.
Y tiene una razón: la batería a bordo solamente proporciona energía durante dos horas. Además, señalan que el rendimiento de la IA se puede mejorar ligeramente mediante una conexión por cable y que este elemento puede servir como cuerda para arrastrar objetos pesados desde el mar hasta la superficie.
El robot submarino, que pesa 120 kilogramos, está rodeado de espuma de flotabilidad que lo mantiene en una especie de estado suspendido en el agua cuando las miniturbinas no están en uso; que le permite moverse libremente y mantener un rumbo preciso.
Ya se ha probado
Los investigadores de la Universidad Técnica de Múnich han ideado cada componente para que cumplan con una función específica y se comuniquen entre sí para crear un flujo de trabajo continuo y eficiente.
Según Stefan Sosnowski, este nuevo sistema, que ya se ha probado con éxito en el puerto de Marsella (Francia), se vuelve rentable a partir de los 16 metros de profundidad, donde la intervención humana es más costosa y arriesgada.
Por lo tanto, este robot representa un gran avance por su capacidad para operar en profundidad y recuperar objetos voluminosos y pesados, como neumáticos, redes y bicicletas, mediante inteligencia artificial y una potente pinza robótica.
Esto permite limpiar áreas inaccesibles y peligrosas para el ser humano, facilitando la recuperación eficiente de residuos y abriendo la puerta a soluciones sostenibles y a gran escala para combatir la contaminación en los océanos.
Cabe recordar que el proyecto SeaClear es una iniciativa europea financiada por la Unión Europea en la que colaboran universidades y centros de investigación de varios países, incluyendo Alemania, Francia y Países Bajos.
Su objetivo es desarrollar un sistema integral basado en robots autónomos para buscar, identificar y recoger de manera automatizada la basura marina, especializándose en la limpieza del fondo en puertos y zonas costeras donde la presencia de residuos es crítica.
Fuente: elespanol.com