Los robots son unas de las grandes tendencias en el mundo de la tecnología y resultan muy útiles en una gran cantidad de campos. Actualmente se pueden ver a estas máquinas en el mundo del entretenimiento o de la medicina, incluso en algunos hospitales de España, como uno que desinfecta habitaciones. Sin embargo, son una herramienta que pueden ser de gran utilidad a la hora de responder a casos de emergencia, como un incendio, apagando las llamas o localizando el origen del fuego, o en operaciones de rescate buscando a personas atrapadas entre escombros.

Y ahí es donde entra Sprout, un nuevo robot flexible ideado por investigadores del Laboratorio Lincoln del Instituto Tecnológico de Massachusetts, también conocido como MIT, por sus siglas en inglés, y la Universidad de Notre Dame, en Indiana (Estados Unidos). Una máquina que se ha ideado con el objetivo de ayudar a los equipos de rescate cuando se producen grandes catástrofes y se derrumban estructuras, lo que puede provocar que haya personas que se queden atrapadas bajo los escombros. Y sacarlas de ahí puede ser peligroso y hasta físicamente agotador.

Bajo el nombre de Unidad Robótica de Observación de Trayectoria Suave (Soft Pathfinding Robotic Observation Unit, Sprout, por sus siglas en inglés), esta máquina es un ingenioso robot enredadera, es decir, un robot blando que puede crecer y maniobrar alrededor de obstáculos y a través de espacios reducidos. Por lo que se puede desplegar bajo estructuras derrumbadas para explorar, cartografiar y encontrar rutas óptimas de entrada a través de los escombros, como señala el MIT en un comunicado.

Busca entre los escombros

Actualmente en las situaciones de catástrofe o cuando se derrumba un edificio, los equipos de emergencia suelen utilizar tecnología como cámaras y sensores para comprender mejor los entornos operativos complejos. Sin embargo, muchas de estas herramientas cuentan con ciertas limitaciones. Por ejemplo, que las cámaras diseñadas especialmente para operaciones de búsqueda y rescate solamente pueden sondear en línea recta el interior de una estructura derrumbada. Por lo que para mirar más adentro tienen que abrir un agujero.

El MIT señala igualmente que los robots son elementos buenos para explorar en la parte superior de las pilas de escombros, pero no son realmente adecuados para buscar en estructuras estrechas e inestables. Mientras que en caso de sufrir algún daño, es realmente costoso repararlos. Como alternativa los investigadores han creado Sprout que es capaz de introducirse bajo estructuras colapsadas, es de bajo coste, es fácil de manejar y puede recorrer caminos sinuosos y llevar cámaras y sensores.

Sprout es un robot realmente sencillo. Está compuesto por un tubo hinchable de tejido hermético que se despliega desde una base fija y que se infla con aire. Un motor controla el despliegue y a medida que el tubo se adentra en los escombros, este se puede doblar en las esquinas para colarse por pasadizos más estrechos. Por su parte, la cámara y los sensores integrados y montados en la punta del tubo se encargan de tomar imágenes y de cartografiar el entorno por el que navega el dispositivo. Un robot que está dirigido y controlado por un operario, quien usa unos joysticks para moverlo.

El operario también tiene a su disposición una pantalla con la que puede ver las imágenes de la cámara. Según explica el MIT, en la actualidad Sprout se puede desplegar hasta una altura de 3 metros, aunque se encuentran trabajando en ampliarla a 4,5 metros. "El entorno urbano de búsqueda y rescate puede ser brutal e implacable, y hasta la tecnología más avanzada tiene dificultades para funcionar. La forma fundamental en que funciona un robot enredadera mitiga muchos de los retos a los que se enfrentan otras plataformas", explica Chad Council, uno de los responsables del proyecto.

Los investigadores se encontraron con una serie de retos a la hora de construir Sprout, como la flexibilidad del robot. Según señalan, como este dispositivo está hecho de un material deformable que se dobla en muchos puntos, es complicado tanto determinar como controlar su forma a medida que se despliega por los escombros. Por otro lado, para que esta máquina fuera adoptada por los equipos de emergencia, era crucial determinar cómo aplicar presión de aire dentro del robot para conseguir que se controlara fácilmente.

Es decir, conseguir movimientos básicos como apuntar el joystick hacia adelante para que el robot avanzara. Los investigadores también tuvieron que diseñar el tubo de esta máquina para minimizar la fricción mientras crece. Un sistema que es un interesante punto de partida para evaluar los peligros de los espacios vacíos, aunque sus creadores ya buscan nuevas formas de aplicar otras tecnologías a este campo, como puede ser el uso de los datos captados por el robot para construir mapas de los vacíos del subsuelo.

"Los derrumbamientos son raros pero devastadores. En robótica, lo normal es que queramos mediciones de la realidad sobre el terreno para validar nuestros planteamientos, pero éstas sencillamente no existen en el caso de las estructuras colapsadas", explica Nathaniel Hanson, quien dirige el proyecto, en el comunicado. Para resolver este problema, tanto el investigador como su equipo idearon un simulador que les permitía crear representaciones realistas de estructuras colapsadas y desarrollar algoritmos que cartografían los espacios vacíos.

Otras aplicaciones

El Laboratorio Lincoln del MIT ya ha realizado algunas pruebas con Sprout, que les han permitido mejorar tanto la durabilidad como la portabilidad del robot y aprender a hacerlo crecer y dirigirlo con mayor eficacia. Los investigadores ahora tienen previsto hacer un nuevo estudio de campo que será más amplio y que tendrá lugar a lo largo de esta primavera. "Los equipos urbanos de búsqueda y rescate y los primeros intervinientes desempeñan un papel fundamental en sus comunidades, pero suelen tener un presupuesto escaso o nulo para investigación y desarrollo", afirma Hanson.

"Este programa nos ha permitido impulsar el nivel de preparación tecnológica de los robots enredadera hasta un punto en el que los equipos de respuesta pueden participar en una demostración práctica del sistema", destaca el investigador. Hanson añade igualmente que la detección en espacios reducidos no es un problema exclusivo de las comunidades de respuesta a catástrofes y que su equipo prevé que esta tecnología se use igualmente para el mantenimiento de sistemas militares o infraestructuras con lugares de difícil acceso.

Aunque inicialmente el programa se centró en cartografiar espacios vacíos, la idea es que este robot en un futuro pueda localizar peligros y evaluar la viabilidad y seguridad de las operaciones de rescate a través de escombros. "El rendimiento mecánico de los robots tiene un efecto inmediato, pero el verdadero objetivo es replantear la forma en que se utilizan los sensores para mejorar el conocimiento de la situación por parte de los equipos de rescate. En última instancia, queremos que Sprout proporcione una imagen operativa completa a los equipos antes de que nadie entre en una pila de escombros", concluye Hanson.