Así son los sofisticados robots 'made in Spain' que facilitan los duros trabajos submarinos

Gran parte de esas tareas se realizan con robots submarinos que alivian el trabajo de buceadores profesionales y pueden llegar a lugares de difícil acceso. En este momento, los avances tecnológicos están permitiendo el nacimiento de una nueva generación de robots más ligeros, económicos, eficientes y que pueden alcanzar mayores profundidades. Van cargados de sensores de todo tipo, cámaras de alta resolución, sonar, e incluso tecnología Lidar. A la vez progresan nuevos vehículos autónomos que operan de forma independiente y a los que se les empieza a incorporar IA que permite una navegación más precisa y les dotan de mayor funcionalidad. Pues bien, diferentes empresas, spin-off y startups españolas están desarrollando tecnología muy avanzada que podría situarlos como los nuevos jugadores en este nicho de mercado.

Hay dos tipos de robots submarinos: los ROVs, que son Vehículos Operados Remotamente, unidos por un cable umbilical a una embarcación desde donde son dirigidos y controlados en remoto por personal experto. El umbilical los proporciona energía (otros llevan sus propias baterías) y permite las comunicaciones. «El operario puede interactuar con los sensores y manejar por control remoto a su antojo este vehículo. Las comunicaciones en el mundo submarino son complejas porque no hay nada equivalente al Wifi, 3G o GPS. Por eso están conectados con un cable. Estos robots existen desde hace tiempo, pero se busca que sean más económicos, más pequeños y de menor volumen, para que sean fáciles de transportar, y con muchas más aplicaciones», indica Dictino Chaos, coordinador del grupo Automar del Comité Español de Automática y profesor de la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED).

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Los robots controlados en remoto han sido hasta ahora de grandes dimensiones. «Pueden pesar de cientos a mil kilos o más. Se transportan con una grúa, y la umbilical al barco puede medir más de 2.000 metros. Los construyen empresas americanas, inglesas y noruegas para barcos hundidos, plataformas petrolíferas o para grandes buques en alta mar que instalan y revisan emisarios submarinos, cableados, limpian el fondo, reconstruyen y reparan la infraestructura», añade Raúl Marín, catedrático de universidad, profesor en la Universidad Jaume I e investigador del Centro de Investigación en Robótica y Tecnología Subacuáticas (Cirtesu).

Y luego están los AUVS, Vehículos Autónomos Submarinos, que ellos solos siguen rutas preprogramadas gracias a avanzados sistemas de navegación y sensores. «Al robot se le programa una misión. Por ejemplo, hacer el mapeo fotográfico de un pecio hundido. El robot baja y toma fotografías por sí solo y sube a la superficie. Aquí es donde hay más investigación. Se estudian robots autónomos más inteligentes, más eficientes, que soporten presiones más grandes y lleven a cabo misiones más complejas», explica el profesor Chaos.

La inteligencia artificial también está llegando a estos robots autónomos lo que están permitiendo que tengan más potencial y «más capacidades para percibir el entorno, tomar pequeñas decisiones, recibir órdenes de más alto nivel... Es lo que más se está investigando. Estos robots autónomos, al no llevar el cable umbilical, ofrecen muchas más posibilidades. Pueden estar más tiempo sumergidos (hasta 6 y 8 horas) porque no están sometidos a las corrientes que pueden enganchar el cable en las rocas», apunta Raúl Marín.

Ni unos ni otros robots son fáciles de construir. Por el contrario, las presiones en el mar, las temperaturas, las corrientes, la salinidad, la escasa o nula visibilidad hacen mucho más compleja la fabricación de estos artilugios. «Cualquier fallo estructural en el equipo puede ser un fallo catastrófico. En el agua las presiones aumentan a medida que profundizas. Llega un momento que la más pequeña fisura puede hacer implosionar la cúpula que protege la electrónica del robot y dejarle inutilizado por completo», explica Gojko Kremenic, CEO de Andalú Sea Robótica Submarina.

Pues en este complejo entorno, hay entidades españolas que están desarrollando tecnología muy sofisticada para avanzar en la construcción de robots submarinos. «Contamos con empresas, centros tecnológicos y universidades bastante potentes», afirma el profesor Chaos. Como la gerundense Iqua Robotics. Es una de las pocas empresas europeas que fabrica robots submarinos autónomos (AUV) capaces de alcanzar hasta 500 metros de profundidad. Uno de estos artilugios lo está utilizando la Unidad de Tecnología Marina del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), responsable de la gestión de los buques de investigación oceanográfica de este organismo, para misiones de investigación. El robot puede cartografiar y explorar hábitats submarinos, obtener topografías de los fondos que tengan interés geológico o arqueológico, o monitorizar reservas naturales. Incluso se piensa desplegar este vehículo en campañas antárticas.

La Universidad de Gerona, donde surgió esta spin-off, también cuenta con uno de estos dispositivos. «Le hemos incorporado IA para que identifique especies en una zona protegida de pesca. Hay universidades que utilizan nuestra plataforma y sobre ella construyen sus modelos, por ejemplo incorporando IA u otras tecnologías», comenta Mar Carreras, CEO de Iqua Robotics. También están presentes los robots autónomos de esta empresa en la Universidad de las Islas Baleares, en la Jaume I de Castellón, en el centro alemán Geomar (una de las instituciones de referencia a nivel mundial en investigación marina)... «Tenemos otros tres vehículos en Italia y otros tres en Reino Unido. En total hemos vendido 30 robots desde 2016, fecha en la que fundamos la spin-off», enumera Carreras. Sobre todo se aplican para misiones de investigación. Con la Armada española Iqua Robotics ha comenzado un proyecto para que sus robots autónomos detecten minas. «Hemos desarrollado el programa informático y estamos comenzando a utilizar IA», apunta Carreras.

Así funcionan estos superartilugios, como cuenta Carreras: «Siguen misiones predefinidas. Le indicas: 'aquí arrancas', 'aquí sacas la cámara', 'aquí subes'... Le envías estas órdenes a través de Wifi cuando está en superficie y, cuando el vehículo se sumerge comienza su misión. No hay conexión con el barco, debajo de la superficie del mar las comunicaciones de radio y telefonía no funcionan. Entonces utilizamos comunicaciones acústicas, pero alcanzamos como máximo un kilómetro y solo se puede transmitir unos cuantos bites por segundo. El robot solo puede comunicar: 'estoy aquí', 'estoy bien'... Puede utilizar la cámara, el sonar, sensores... y grabar datos, pero hasta que se encuentre de nuevo a bordo de un buque no puede descargarlos. Ahora trabajamos en robots más inteligentes, para que procesen datos y si reconocen el objetivo, lo diga por señales acústicas desde 100 metros de profundidad».

Desde hace un año, el objetivo de la startup murciana Octopus Robotic es desarrollar soluciones avanzadas en el campo de los vehículos operados remotamente a demanda de cada cliente. Estos robots permiten incorporar otras herramientas y sensores adicionales sin comprometer su compacto tamaño, incluso pueden llevar brazos articulados para tomar muestras o recoger objetos.

Esta startup, que nace por iniciativa de dos profesores de la Universidad de Murcia, trabaja en varios prototipos que están a punto de salir al mercado. La idea es desarrollar vehículos ligeros, entre 10 y 15 kilos de peso, «que sean capaces de referenciarse de forma precisa debajo del agua a un coste más bajo. Hemos desarrollado un algoritmo para estimar la posición debajo del agua, algo muy difícil de conseguir porque ahí no llegan las señales de los satélites. Además el mar es hostil pero nuestra plataforma está preparada para soportar este entorno porque está fabricada en acero inoxidable y fibra de carbono. Puede bajar a 300 metros de profundidad y tiene una batería de 2 a 3 horas de emisión, con un cable para transmitir datos», cuentan Pilar González y Sergio León, ingeniera naval e ingeniero informático en Octopus Robotics.

Cámaras de alta definición para inspecciones en puertos, en cascos de buques y en piscifactorías, IA para detectar especies, sonar para una navegación segura, batimetría para representar en 3D el fondo marino, sensores para comprobar diferentes parámetros del estado de las aguas (salinidad, presión, nivel de clorofilas...)... Los robots de Octopus Robotics contemplan una amplia gama de componentes para garantizar el máximo rendimiento en sus operaciones.

Con financiación del fondo de capital Puertos 4.0 (de Puertos del Estado y las Autoridades Portuarias Españolas) la empresa malagueña Andalú Sea Robótica Submarina está desarrollando una plataforma que se opera en remoto y sirve tanto en superficie como en profundidad para inspeccionar las aguas portuarias y áreas de influencia. «La normativa obliga a que se controle la calidad del agua en el entorno portuario y se realicen estudios de contaminación. Nuestro robot trabaja en detectar qué contaminación tiene el agua (lubricantes, plásticos, óxidos, acidez), analiza parámetros químicos y metales pesados del fondo», expone Gojko Kremenic, CEO de Andalú Sea. En este proyecto se investiga realizar la transmisión de datos con tecnología lifi, es decir por luz. «La autopista para que los datos viajen es más ancha y permite mayor velocidad. Pero hay que superar la turbidez del agua para la transmisión», dice Kremenic.

Los vehículos operados a control remoto de Andalú Sea trabajan en diferentes actividades. «En las plantas desaladoras se introducen por alcantarillas para inspeccionar tuberías», indica Kremenic. También en el campo de investigación de fondos marinos. «El robot baja en 2 minutos a 100 metros donde permanece 30 minutos, vuelve a subir y a realizar de nuevo la operación. Mi capacidad de investigar se multiplica: puedo recorrer un área muy amplia en poco tiempo», añade. Ahora esta empresa está fabricando dos prototipos con una tecnología innovadora para que puedan realizar gemelos digitales del fondo marino y de estructuras sumergidas. «En la revisión de uno de los barcos más grandes del mundo, que despliega tuberías y fibra óptica transoceánica, sumergimos nuestro robot para inspeccionar los propulsores de popa y lo dotamos de fotogrametría. Conseguimos un gemelo digital y descubrimos una pequeña grieta», cuenta Kremenic. Increíbles artilugios made in Spain que facilitan los trabajos submarinos.