El robot que quiere jubilar a los bomberos: extingue incendios apagando varios fuegos a la vez sin que lo maneje un humano

En el mes de febrero, España vuelve a enfrentarse a una ola de incendios. En cuestión de días se han sucedido varios fuegos en viviendas, desde el de Xàbia (Alicante), con dos muertos y 40 desalojados, al registrado en un pequeño pueblo de Ávila, donde también perdió la vida un hombre, pasando por otro en Guadalajara que dejó a varios vecinos afectados por la inhalación de humo.

Unas llamas a las que los bomberos se enfrentan desde hace tiempo con una batería de nuevas tecnologías. Por ejemplo, existen drones capaces de soportar 200 ºC y 'ver' a través del humo, perros robot que incorporan cañones de agua y un nuevo vehículo autónomo robotizado con inteligencia artificial (IA) que extingue incendios.

Cyborg Dynamics Engineering, empresa australiana de ingeniería especializada en el desarrollo de productos robóticos y sistemas autónomos, ha fabricado en colaboración con la Universidad de Griffith, en Queensland (Australia), un vehículo terrestre no tripulado, denominado UGV, capaz de ayudar a los bomberos en incendios reales.

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Un robot de extinción de incendios que está impulsado por inteligencia artificial que aprende a trabajar en equipo, combate múltiples fuegos con un éxito del 99,67 %, según unas pruebas realizadas en Australia, y que permite controlar las llamas de forma remota sin necesidad de exponer a los bomberos a situaciones potencialmente peligrosas.

Aprendizaje por etapas

El UGV, cuyo aspecto recuerda a un robot aspirador, pero rectangular, está construido mediante una técnica conocida como aprendizaje por refuerzo multiagente que hace que, por IA, aprenda por ensayo y error mientras interactúa con otras máquinas y con el entorno.

Diseño del robot autónomo con IA que extingue incendios. ScienceDirect Omicrono

Los investigadores planificaron el estudio en tres etapas. En la primera construyeron un único robot que aprendía navegación básica. En la siguiente añadieron varias de estas máquinas que se movían sorteando obstáculos.

Mientras que en la fase final se requirió que cinco de estos vehículos terrestres no tripulados se coordinaran y extinguieran múltiples incendios en un entorno complejo con barreras, según señalan en su investigación, publicada en Engineering Applications for Artificial Intelligence.

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Según el equipo de investigación, el vehículo terrestre no tripulado sorteó obstáculos físicos durante los ensayos y colaboró con otros robots simulados del equipo para detectar y sofocar varios focos de incendio, ya que incorpora un equipo de extinción a bordo, aunque no se especifica cuál exactamente.

Los robots fueron capaces de autoorganizarse y distribuirse las tareas por sí mismos, incluyendo la división en equipos para hacer frente a distintos brotes de incendio. Esto reduce la carga cognitiva de los operadores humanos y aumenta la seguridad en situaciones de alto riesgo.

Software del robot autónomo con IA que extingue incendios. ScienceDirect Omicrono

Zhe Hou, investigador principal de la Universidad de Griffith, asegura que los resultados demostraron una tasa de éxito del 99,67 % en la navegación y la extinción de dos incendios, lo que sugiere un gran potencial para implementar esta máquina en el mundo real.

"Demostramos que varios UGV reales y simulados, entrenados mediante un plan de estudios estructurado de aprendizaje de IA en tres etapas, podían aprender a realizar tanto tareas de navegación de bajo nivel como tareas colaborativas de alto nivel", indica en un comunicado Hou.

Por su parte, Ryan Marple, director general de Cyborg Dynamics Engineering, afirma que ya están usando vehículos terrestres no tripulados (UGV) controlados a distancia para la extinción de incendios en minas de toda Australia.

"Estas unidades son controladas a distancia por un humano, de forma similar a un coche teledirigido. Han sido una medida extremadamente eficaz para alejar a los bomberos humanos de situaciones peligrosas y permitir que se salven del fuego activos de gran valor", señala.

Respuestas más rápidas

El objetivo de esta investigación y el futuro de este tipo de vehículos es la automatización del control de bajo nivel y el comportamiento en enjambre de múltiples agentes para que, de forma autónoma, puedan responder a situaciones complejas de una manera que simplemente no es posible con el control manual directo.

Ryan Marple asegura que la toma de decisiones basada en sensores permite respuestas más rápidas que las de un operador humano que supervisa una pantalla.

Concepto del robot autónomo con IA apagando un fuego. ScienceDirect Omicrono

"Al incorporar datos de una amplia variedad de sensores, estos sistemas pueden tomar decisiones rápidamente, lo que simplemente no es posible con la percepción muy limitada de la situación que tiene un humano que mira una pantalla", añade el directivo.

De cara al futuro, el equipo de investigación prevé nuevos avances. Por ejemplo, tienen previsto perfeccionar sus redes neuronales y mejorar los métodos de transferencia de la simulación a la realidad, de modo que las habilidades aprendidas en la simulación puedan aplicarse de forma fiable sobre el terreno.

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El equipo científico estudia además la aplicación de este mismo sistema de inteligencia artificial en otros dispositivos autónomos, como drones submarinos y aéreos, o en equipos híbridos que combinen distintas plataformas robóticas.