Tecnología de punta en Laboratorio Franco Mexicano de Informática y Automatización

Drones o vehículos aéreos no tripulados, exoesqueletos (diseñados para sostener el cuerpo desde fuera y aumentar la fuerza, velocidad o resistencia de alguien) y submarinos, son algunos de los desarrollos tecnológicos y de investigación en que trabajan 50 alumnos de la Unidad Mixta Internacional del Laboratorio Franco Mexicano de Informática y Automatización (UMI-Lafmia), del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), bajo la coordinación del doctor en Robótica Móvil, Sergio Salazar Cruz.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el investigador y coordinador académico, detalló la importancia y funcionamiento de la producción científica e innovaciones generadas por los 42 alumnos de maestría y ocho de doctorado del área de sistemas dinámicos del Lafmia.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿En qué se diferencian los vehículos aéreos no tripulados desarrollados en la UMI-Lafmia?

Sergio Salazar Cruz (SSC): Conforme a la utilidad de seguridad, vigilancia, realización de mapas aéreos, sensores, obtención de datos, entre otras funciones que tienen los drones, varias empresas, algunas de cartografía, se han acercado al Cinvestav para conocer la posibilidad de que realicemos herramientas de visualización nocturna en estos aparatos, fabriquemos modelos con alas flexibles inspirados en aves para evitar accidentes con los rotores o sistemas giratorios, y que también, mediante brazos robóticos, los drones puedan manipular objetos.

Actualmente estamos experimentando con nuevos prototipos capaces de reconocer objetos desde el aire mediante una visión artificial basada en el flujo óptico, navegar sin usar sistemas de localización GPS (por las siglas en inglés de Sistema de Posicionamiento Global), tener vuelos en formación (con varios drones) y de larga duración (por horas).

Debido a que el sistema de visión de los drones existentes no transmite rápidamente, la comunicación se pierde porque una cámara a mil metros es muy sensible a cualquier cosa, lo que la altera y entonces ya no reconoce nada. Por lo tanto, se requiere un procesamiento rápido de video para identificar actividad. Las cámaras que tienen los drones y que evitan todas las perturbaciones, vibraciones y los movimientos bruscos de estas aeronaves son muy caras, así que estamos trabajando para hacerlas más económicas a través del estudio de algoritmos y tratamiento de la imagen, además de evitar el ruido que tienen.

La intención de poner un brazo mecánico a estos vehículos es para que puedan capturar cosas. Mantener su estabilidad representa un arduo trabajo, estamos estudiando cómo hacerle para que puedan llevar objetos de un lado a otro con todas las condiciones de viento, aire y clima.

En cuanto a la larga duración, un cuadricóptero dura 20 minutos máximo de vuelo. Hemos hecho estudios energéticos para saber qué conviene y elaborar planeadores que, aparte de las baterías, operen con energía solar y celdas de combustible a través de hidrógeno para que duren por lo menos 18 horas en vuelo.

Otro reto que tenemos es que sean totalmente autónomos y que su supervisión sea mínima, porque entre las reglas de la Dirección General de Aeronáutica Civil (DGAC), una es que no hay que perder nunca de vista el dron porque puede generar accidentes.

AIC: Con relación a los exoesqueletos que han desarrollado, ¿en qué consiste su funcionamiento?

SSC: Son sistemas mecánicos o robotizados que, como su nombre lo dice, son externos al esqueleto humano y su objetivo es ayudar al cuerpo. Nuestros exoesqueletos consideran la intención humana y actúan sobre esta, amplificando la fuerza para que se pueda cargar más peso.

En rehabilitación ayudan, por ejemplo, para llevar a cabo grandes caminatas. Otros, cuando el cuerpo está dañado, fungen como auxiliares para poder levantarse, o para la espalda u hombro. Hemos tenido acuerdos con el Instituto Nacional de Rehabilitación (INR), en donde sus expertos nos han dado la pauta sobre cuáles son los daños más frecuentes de la gente, el nombre de las enfermedades y sobre todo nos han asesorado respecto a lo que podemos hacer, porque no todos los pacientes son candidatos a usar un exoesqueleto.

AIC: Referente a los submarinos, ¿qué nos puede comentar?

SSC: La aplicación de los submarinos es diversa, por ejemplo vigilancia de costas. Actualmente estamos desarrollando un modelo para medición de oxígeno en el mar de Cortés con el propósito de saber si este se está degradando. El submarino que se utiliza para esto tiene sensores que miden ciertas capas de oxígeno en diferentes niveles  o profundidades.  El seguimiento de ductos sumergidos que requieren inspecciones submarinas es otro de nuestros desarrollos.

AIC: Finalmente, ¿cuál es su opinión acerca del Convenio Marco de Cooperación con el grupo francés Safran, especializado en tecnología aeroespacial, defensa y seguridad?

SSC: Este convenio se firmó en julio de 2015 y constituye una importante cooperación académica porque Safran hace drones a gran escala, sistemas de visión, además de turbinas y sistemas de navegación. Pretendemos que nuestros alumnos de posgrado puedan hacer estancias de larga duración en los laboratorios de aquel país. Quienes sean candidatos deberán hablar francés, tener buen promedio, además de las habilidades y el perfil de investigación que la multinacional requiera. La empresa patrocinaría la estancia de los estudiantes en Francia el tiempo que dure.

Fuente: CONACYT.