Proyecto ASIR: Navegación autónoma de robots en alcantarillado

INLOC Robotics SL lleva dos años formando parte del proyecto danés ASIR (Autonomous Sewer Inspection Robot). El objetivo principal de este proyecto es el diseño de un robot autónomo, capaz de navegar a través del alcantarillado y detectar automáticamente los defectos que se puede encontrar.

 

La importancia de los robots de alcantarillado

La introducción de robots de alcantarillado tiene como objetivo reducir los riesgos laborales, mejorar la precisión de las inspecciones de alcantarillado y prevenir defectos de alcantarillado antes que sea un problema mayor, no solo en términos de gastos económicos sino en comodidad para el ciudadano.

 

Toma de datos de alcantarillado

Recientemente, durante los meses de octubre y noviembre, se estableció una colaboración estrecha con la universidad danesa de Aalborg (AAU). El objetivo era la adquisición de datos reales de un sistema de alcantarillado construido expresamente para este proyecto, con un robot prototipo capaz de capturar datos 3D.

Posteriormente, por parte de INLOC Robotics SL, se usarán los datos adquiridos para el diseño de algoritmos de localización, evasión de obstáculos y detección de elementos estructurales del alcantarillado. En cuanto la AAU, los datos se usarán para la selección de sensores del robot final.

 

Toma de datos de alcantarillado mediante sensores 3D:

La toma de datos fue realizada por Ferran Plana (INLOC Robotics) y Chris H. Bahnsen (AAU) en Aarhus, Dinamarca. Se dividieron los experimentos en 3 partes, localización, evasión/detección e iluminación.

Para el experimento de localización, se realizaron una serie de perforaciones en un tubo separadas de forma equidistante añadiendo cilindros en ellos. De tal manera que mientras el robot prototipo captura imágenes, las perforaciones nos ayudaran a crear un grown truth.

El grown truth servirá para verificar la eficacia de los diferentes algoritmos de localización que utilizará el robot final de inspección automática de alcantarillados.

Inspección automática de alcantarillados

Para conseguir datos para el algoritmo de evasión de obstáculos, se usaron elementos típicos dentro del alcantarillado, raíces, rocas, arena… Tomando diferentes escenas con estos elementos se espera poder detectar estos en un entorno 3D, que permitiría calcular la estrategia de evasión para el algoritmo futuro.

En cuanto a la detección de elementos estructurales, se siguió una estrategia similar. Se situó el robot prototipo en posiciones donde aparecieran conexiones laterales, diferentes tipos de cámaras, juntas… La adquisición de datos 3D fue suficientemente variada como para preparar algoritmos de detección 3D.

 

¿Qué sensores lleva el robot de alcantarillado?

Por último, el robot de alcantarillado prototipo, lleva dos sensores 3D de diferente tecnología, una PicoFlex (time of flight) y una RealSense (imagen estéreo). La cámara RealSense precisa de iluminación para poder sacar imágenes 3D. La cuestión seria ¿cuánta?

Con una luz regulable industrial, se posicionó el robot dentro del alcantarillado a oscuras. Modificante la potencia de iluminación en intervalos fijos, se tomaron diversas imágenes en cada uno de ellos. Esto permitirá crear un modelo de iluminación, que ayudará a escoger la iluminación mínima necesaria para una cámara de tipo estéreo, manteniendo al máximo la precisión de esta.

Todo está listo para la elaboración de las primeras versiones de la navegación automática del robot final del proyecto ASIR. ¡Manteneos atentos a las actualizaciones de INLOC Robotics SL para seguir la evolución de este gran proyecto! Un robot de inspección automático es un producto altamente novedoso que mejoraría enormemente la eficiencia y calidad en el mantenimiento del sistema de alcantarillado.

 

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