Article:

TdC: Robòtica submarina a la UdG - Xevi Cufí

14-10-2014 Josep Lluís Díez

Xavier Cufí. Dep. D'Arquitectura i Tecnologia de Computadors de la UdG. Grup VICOROB.

Aquesta primera sessió de Tardes de Ciència respon a l'interès despertat per el curs d'iniciació a la robòtica fet per Astrobanyoles a finals del curs passat i al fet de poder sentir les explicacions d'un especialista en un camp tan especial com és la robòtica submarina. El Dr. Xavier Cufí va començar la seva exposició posant de manifest la gran dificultat que te la «conquesta» dels oceans, comparable i en molts aspectes més complicada que la «conquesta» de l'espai exterior. L'home no pot arribar més que a 600 m de profunditat per ell sol, però dins d'un vehicle pot arribar a la màxima fondària, 10.911 m, com va demostrar el Trieste, amb els tripulants Piccard i Walsh, l'any 1960.

Un vehicle que pugui resistir la pressió de les profunditats i garantir la seguretat dels seus tripulants esdevé prohibitiu per el seu cost. Així que la solució per a l'exploració submarina és el robot, ja sigui teleoperat des d'un vaixell en superfície, amb el que està connectat amb un cable, o autònom. En el primer cas, el cost del conjunt de vaixell i submarí arriba a 30 o 40.000 € per dia d'operació. En el cas dels robots submarins autònoms, el cost de les missions resulta molt més baix. El Centre d'Investigació en Robòtica Submarina (CIRS), va començar a la UPC, a Barcelona i després es va a quedar a Girona. En els darrers 15 anys el CIRS ha dissenyat i desenvolupat 7 robots submarins i ha esdevingut un centre d'investigació al nivell dels millors mundials. Continuar llegint.

Dels 7 projectes esmentats, Garbí 1995, Uris, Garbí 2005, Ictineu, Sparus, Girona 500 i Sparus II, els dos últims, Girona 500 i Sparus II, estan completament operatius. Els robots submarins poden tenir una estructura oberta o tancada. L'Ictineu, de 52 kg de pes, és d'estructura oberta i tots els components electrònics o sensibles a la pressió o l'aigua del mar estan protegits dins d'una petita cambra. L' Sparus en canvi és de tipus torpede, amb una estructura cilíndrica tancada. Un robot submarí navega i agafa dades i, si te un braç, pot fer intervencions. Els robots autònoms d'intervencions poden arribar a pesar 8 tones, com per exemple, els que s'utilitzen a la indústria petrolífera. El Girona 500 és d'aquest tipus, però amb un pes de només 200 kg i una profunditat màxima d'operació de 500 m. S'utilitza per fer mapes de nivell del fons per batimetria amb ecosonda i porta càmeres per fer imatge 3D del fons marí. A Santorini es va utilitzar per a fer investigació geològica i es va dotar d'un espectròmetre de masses. L' Sparus II és de tipus torpede i és comercializable, havent-se venut 2 unitats i disposant de 3 més que es lloguen per a diferents missions.

Xavier Cufí ens va explicar detalls de com s'opera amb un robot submarí:
- És difícil saber la posició d'un robot, ja que el GPS no funciona sota l'aigua. Com es pot fer? Doncs un procediment és, emetent ones de so i calculant la velocitat a la que es mou per efecte Doppler. Un cop se sap la velocitat, si se sap el temps que s'ha mogut en una direcció es pot estimar la posició. És un mètode molt imprecís. Un altre sistema és amb un vaixell que porti GPS i controli la posició del submarí per ultrasons.
- Com es fa un mapa del fons marí, el que diuen fer «mapping»? A través d'una combinació de fotografies del fons i de la «imatge» acústica feta per batimetria, l'equivalent a les corbes de nivell dels mapes de superfície.

Projectes en els que participa actualment el CIRS de la UdG:
- El projecte Trident ( http://www.irs.uji.es/trident/ ), del que es va fer una prova de localitzar i agafar, amb un braç articulat la caixa negra d'un avió.
- Eurofleets Caldera 2012 ( http://www.eurofleets.eu/np4/226.html ), a Santorini, en el que es va fer una exploració de la zona i un mapping.
- Pandora EU FP7 ( http://persistentautonomy.com/ ), en el que es tracta d'aconseguir robots amb més autonomia per que puguin obrir i tancar vàlvules, netejar cadenes, ...
- La Lune 2012. Projecte d'arqueologia per a rescatar el vaixell del rei de França Louis XIV, que va ser descobert per el Nautilus (el que va descobrir el Titanic) el 2009.

Al costat d'aquests grans projectes es fan d'altres com la recerca d'un vaixell grec o romà al Port de la Selva, la inspecció del mur del embassament del Pasteral o l'impacte del musclo Cebra a Mequinenza.

Encara ens va dir unes paraules sobre el futur: la robòtica d'intervenció cooperativa, és a dir, una sèrie de robots treballant coordinadament, o dos robots treballant alhora amb els seus dos braços i compartint les seves dades. Una exposició molt completa que encara va continuar amb les preguntes dels assistents.

CIRS: http://cirs.udg.edu/
VICOROB: http://vicorob.udg.edu/