Alrededor de un millón de kilómetros de tuberías enterradas conforman la red de aguas subterráneas de Gran Bretaña. Los sistemas pueden remontarse a más de cien años, a la época victoriana, lo que significa que están en gran parte sin cartografiar y son difíciles de localizar.

Yicheng Yu forma parte de un equipo que quiere resolver este problema.

Coloca con cuidado un dispositivo en una tubería y observa cómo el robot avanza sobre dos raíles emitiendo sonidos similares a los de una sirena.

El prototipo utiliza ondas acústicas para cartografiar la tubería y, posiblemente, detectar fugas.

Una tecnología como la desarrollada por Yu y su equipo de la Universidad de Sheffield, dirigido por el catedrático Kirill V. Horoshenkov, pretende detectar defectos en las tuberías antes de que empeoren.

Los sonidos que emiten pueden recorrer kilómetros por tuberías de plástico y cientos de metros por las más anchas de alcantarillado.

Pero los prototipos necesitan ser autónomos y más móviles antes de poder desplegarse realmente.

De ahí la iniciativa «Pipebots»

De la quimera a Pipebots

El equipo de Pipebots imagina un enjambre de robots que trabajarán juntos para inspeccionar las redes de tuberías, nadando como peces dentro del flujo de cañerías de agua dulce e incluso ejecutando tareas de mantenimiento y reparación.

El proyecto se creó en colaboración entre cuatro grandes universidades británicas para diseñar y construir robots autónomos en miniatura que puedan desplazarse por las tuberías subterráneas y comprobar si hay daños.

Pero hay varios retos, entre ellos la miniaturización. Algunas tuberías de alcantarillado pueden ser tan pequeñas como 100 milímetros.

«¿Cómo meter todo en un espacio tan pequeño pesando muy poco?», se pregunta Netta Cohen, profesora de uno de los principales departamentos de robótica del mundo, en la Universidad de Leeds.

«Si pesa demasiado poco, va a volcar. Por eso hay que encontrar el equilibrio. Quieres ruedas grandes y que el sensor de peso esté en la parte inferior. Si pesa demasiado, necesitará demasiada potencia. Si es demasiado ligero, será inestable», explica.

El plan es que los robots recorran las tuberías por la noche, cuando hay menos residuos y fluye menos agua.

La autonomía también es un obstáculo importante. Los robots deben ser capaces de controlar su propio movimiento, saber dónde están, qué están haciendo y cuál es su próxima tarea.

Y ahí es donde entran en juego los gusanos.

Los caminos de los gusanos

Cohen es especialista en sistemas biológicos, por lo que no es de esperar que se dedique a la robótica.

Pero es precisamente su conocimiento del mundo natural lo que está ayudando a impulsar la investigación en tecnología robótica autónoma, en concreto, los caminos de los gusanos.

«No son tan listos como tú. No juegan al ajedrez, pero hacen todo lo que necesitan para sobrevivir. Y lo hacen con menos de mil células, que incluyen exactamente 302 células cerebrales», afirma.

Cohen cree que estudiar las limitadas pero eficientes capacidades neuronales de los gusanos ayudará a los científicos a desarrollar la computación necesaria para el proyecto Pipebots.

«Queremos construir robots que se muevan por las tuberías y puedan inspeccionar y decir: ‘esto está roto, esto no está roto, aquí hay una fuga, aquí no hay una fuga’. Así que lo que estamos aprendiendo de estas imágenes es cómo estos animales compensan su velocidad de avance con su necesidad de tomar muestras de su entorno. Y eso es exactamente lo que necesitamos que hagan los robots», explica.

Los rigores de la robótica

De vuelta en el laboratorio de robótica, el técnico de software Andy Blight pone en marcha un diminuto robot con ruedas armado con una cámara, sensores acústicos, una unidad de medición y una ranura para una tarjeta de memoria.

Blight dice que las habilidades del robot demuestran que puede conducirse a sí mismo.

«Envía un número de impulsos por revolución. Y a partir de ahí podemos calcular la longitud de una tubería o la distancia que ha recorrido». Grabará mientras avanza, tomará fotos de por dónde ha pasado y luego explorará hasta el final de la tubería y volverá de nuevo», explica.

El robot regresa, pero, debido a su pequeño tamaño, no está equipado para registrar muchos datos.

Su primo más potente, el «tankbot», dispone de muchas más herramientas, como sensores ultrasónicos capaces de emitir una frecuencia inaudible de más de 20 kilohercios, la misma que utilizan los sensores de aparcamiento de los coches.

Esta señal viaja a una distancia mucho menor que los sensores acústicos demostrados anteriormente por Yicheng Yu, pero puede producir una imagen mucho más clara de los defectos de las tuberías.

Se espera que, con el tiempo, estos robots sean autónomos y estancos e inspeccionen grandes tuberías de alcantarillado y sistemas de agua limpia a presión.

«Creo que damos por descontado el suministro de agua potable, así que no la apreciamos mucho porque sabemos que va a estar ahí», afirma Horoshenkov, de la Universidad de Sheffield.

«A menos que hagamos algo al respecto ahora. Puede que no esté ahí todo el tiempo».

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