Recerca i transferència tecnològica

El grup de Robòtica i Visió per Computadora (http://vicorob.udg.es/) desenvolupa sistemes en temps real de visió per computadora i processament d'imatges amb aplicacions de reconeixement d'objectes, patrons, colors i formes. Una de les principals àrees d'aplicació és el control de qualitat de productes industrials. Altres camps d'aplicació son biomedicina i sistemes relacionats amb la seguretat. El sistemes de visió per computador son també la principal font d'informació pels robots desenvolupats pel grup. Alguns d'ells intenten millorar l'autonomia i mobilitat de persones discapacitades, mentres que altres són vehicles autònoms teleoperats amb aplicacions industrials o de recerca. Els robots autònoms teleoperats tenen aplicacions en el transport, la industria i sistemes de seguretat.

Presentem una de les iniciatives d'aquest grup de recerca que ha tingut un gran ressò en diversos mitjans de comunicació: la obtensió de la primera posició en la competició europea de robòtica submarina SAUC-E

L’equip ViCOROB-UdG, format per estudiants i professors de l’EPS, va obtenir la primera posi¬ció en la competició europea de robòtica submarina SAUC-E, repetint l’èxit obtingut en la seva primera i única participació l’any 2006. En la competició també hi participaven unes altres deu universitats europees, com la Universitat Heriot-Watt (segona classificada i guanyadora de les dues edicions anteriors), algunes escoles d’enginyeria franceses com l’ENSIETA de Brest (tercera classificada) i l’ESIEA de París o centres de reconegut prestigi internacional com la Universitat de Cambridge o el DKFI de Bremen, entre d’altres.

L’equip pluridisciplinari d’estudiants que ha dissenyat i construït el robot guanyador, l’SPARUS, està compost per Natàlia Hurtós (cap d’equip), Aggelos Mallios, Sebastián Carreño, Xavier Fuster, Simó Cusí, Ricard Campos, Chee Sing Lee, Enric Galceran i Arnau Carrera. L’equip ha tingut el suport dels professors i investigadors de l’EPS Marc Carreras, David Ribas, Rafael Garcia, Pere Ridao i Joaquim Salvi. L’edició d’enguany es duia a terme al port de La Spezia (Itàlia) al llarg de tota una setmana, del 28 de juny al 4 de juliol de 2010. El gros de l’equip ViCOROB-UdG es va desplaçar el dilluns 28 a La Spezia amb avió, mentre que el seu robot SPARUS va ser traslladat en furgoneta, i va arribar al port on havia de tenir lloc la competició el mateix dia amb la perspectiva d’afrontar una llarga setmana de treball per endavant.

Els quatre primers dies, l’equip es va centrar a fer comprovacions per tal d’adaptar el robot SPARUS a les condicions del port. A diferència d’altres edicions, enguany la fase classificatòria ja servia per començar a acumular punts, tot i que la majoria de la puntuació s’obté en la gran final. A més de posar a punt el robot, al llarg d’aquests dies l’equip va participar en diverses conferències relacionades amb la robòtica submarina, i també va exposar en una pre¬sentació les característiques del vehicle i el programari desenvolupat per a la competició davant el jurat.

Després d’aquests dies de proves, el dissabte 4 de juliol era el torn per qualificar-se per al dia de la final. Tot i tenir un petit problema a la sessió matinal, l’equip va saber solucionar-lo i es va classificar primer després de la ses¬sió de la tarda.

El dia de la final es va preparar una missió en la qual s’encadenaven totes les tasques proposades excepte una. L’SPARUS va aconseguir completar la missió superant les proves, i després d’un recompte en què es tenien en compte els punts aconseguits en la classificació del dia anterior, la presentació davant del jurat i l’entrega d’un article i d’un vídeo explicatiu, l’equip ViCOROB-UdG va ser el guanyador de la competició.

Quan va arribar a Girona, l’equip va celebrar aquest èxit amb un sopar amb la resta de membres de ViCOROB al Parc Científic i Tecnològic de la Universitat de Girona.
 

Què és la competició SAUC-E?

Des de l’any 2006, SAUC-E (Student Autonomous Underwater Challenge Europe) repta les generacions d’enginyers a dissenyar i construir un vehicle submarí autònom (AUV) capaç de dur a terme missions realistes. L’esdeveniment està dissenyat per motivar els estudiants a reflexionar sobre la tecnologia sota l’aigua i les aplicacions relacionades, alhora que fomenta la innovació i la tecnologia. També vol aconseguir que joves enginyers i científics s’interessin per les carreres d’aquest àmbit.

La competició SAUC-E consisteix, concretament, a dissenyar i construir un vehicle submarí autònom per tal que faci un conjunt de tasques predeterminades en un entorn submarí. En l’edició d’enguany, les tasques que havia de dur a terme eren: passar per dues portes de validació, seguir una canonada, alliberar un flotador, seguir una paret irregular i sortir a la superfície en una zona indicada mitjançant un emissor acústic.

Enguany, la competició ha estat organitzada pel NURC, un centre de recerca de l’OTAN. S’ha dut a terme dins el moll NURC, un port d’aigua salada i visibilitat limitada a un parell de metres, cosa que ha comportat un canvi significatiu respecte a les competicions anteriors, que es feien en piscines d’aigua dolça, afegint-hi la dificultat de treballar amb l’AUV en un entorn realista.
 

Què és l’SPARUS?

Per al SAUC-E d’enguany l’equip ha construït un nou robot submarí de nom SPARUS de dimensions i pes reduïts per a la competició. Aquest disseny innovador ha permès posar a prova un nou concepte de robot submarí autònom (AUV) que combina hidrodinàmica amb capacitat de control a baixa velocitat.

El robot està construït a partir d’una senzilla estructura basada en dos cilindres hermètics i tres propulsors que li permeten moure’s endavant/endarrere i amunt/avall, i girar a dreta i esquerra. Dins un dels cilindres hi ha l’ordinador encarregat de controlar el vehicle i en l’altre, les bateries que li donen una autonomia de dues hores. També disposa d’un ampli conjunt de sensors: dues càmeres, un sonar, un sensor de velocitat, una ecosonda, un sensor de pressió, una unitat de navegació inercial i sensors de presència d’aigua, temperatura, pressió i tensió. A més a més, i especialment per a les tasques de la competició, s’hi ha acoblat un element tallador (per a la prova d’alliberar la boia) i un conjunt de tres hidròfons no comercials que s’han desenvolupat per localitzar l’emissor acústic.

Per tal de donar la flotabilitat necessària al vehicle s’ha utilitzat espuma d’alta densitat que s’ha tallat i modelat fins a obtenir la forma i la flotabilitat desitjades, i finalment s’ha cobert tot el robot amb una protecció plàstica d’ABS que fa el vehicle més hidrodinàmic i alhora més resistent a possibles xocs.

El nom de SPARUS prové de la denominació científica de l’orada (Sparus aurata), un peix molt apreciat pels pescadors i amants del bon peix.

Aplicacions de la tecnologia

Aquest tipus de competicions, a més de posar a prova els diferents equips, possibilita el desenvolupament i la posada en pràctica de diferents tecnologies amb aplicacions industrials i mediambientals. Així, les tecnologies desenvolupades han de permetre que el robot sigui capaç de reconèixer el seu entorn. Per exemple, la tasca de detectar una canonada submergida i navegar de manera autònoma seguint aquesta canonada permet fer-ne la inspecció automatitzadament, de manera que el robot no requereix un pilot humà que el teleoperi i no hi ha necessitat de tenir un vaixell de suport que el vagi seguint. Això possibilita la inspecció de més quilòmetres de cables o canonades submarines a uns costos més reduïts. Una altra aplicació directa d’aquesta competició és la detecció i identificació automàtica de mines submergides, que requereixen robots amb un cert grau d’intel•ligència com el robot gironí SPARUS. Hi ha moltes zones de l’oceà, com per exemple al mar Adriàtic o el golf Pèrsic, que estan plenes de mines. Per aquesta raó cal desenvolupar robots de petites dimensions i baix cost (per si es perden en una explosió) que tinguin capacitats d’aprenentatge per localitzar i classificar les mines, evitant els obstacles que trobin pel camí.

Per últim, i amb relació a la prova de seguiment d’una paret, aquests robots signifiquen els primers passos cap a la inspecció de dics, parets o bucs de vaixells per quantificar-ne l’estat de conservació o detectar-hi cossos estranys. En aquest sentit cal destacar la utilitat de disposar de robots capaços de construir mapes del fons marí per documentar les poblacions existents i monitorar canvis en les comunitats bentòniques. Aquesta darrera tasca és especialment rellevant en accidents amb impactes mediambientals greus, com el del Prestige de fa uns anys a les costes gallegues, o el del golf de Mèxic com a cas més recent.

Per tant, veiem que la competició SAUC-E, a més de permetre mesurar el bon nivell de la robòtica submarina de la UdG en el context europeu, potencia el desenvolupament de tecnologies molt útils per construir robots més intel•ligents, amb comportaments autònoms, capaços de reconèixer el seu entorn i d’actuar en conseqüència.

Quina difusió ha tingut?a>

La victòria de l’equip de ViCOROB ha tingut ressò en diversos mitjans de comunicació.

• Televisions:

• Premsa escrita:

• Premsa en línia (entre d’altres):

Agraïments

La participació de l’equip de la Universitat de Girona al SAUC-E 2010 no hauria estat possible sense el suport dels patrocinadors. Agraïm la col•laboració de les institucions i empreses següents: Escola Politècnica Superior

• Patronat EPS
• Universitat de Girona
• Parc Científic i Tecnològic de la Universitat de Girona
• GRN Serveis Telemàtics
• Diputació de Girona
• Departament ATC de la Universitat de Girona
• Cambra de Comerç de Girona
• Càtedra Espa UdG
• Tritech International Limited
• Seabotix
• Xsens
• Advanced Digital Logic 

Fotografies de l'esdeveniment

L'equip Vicorob

< TORNAR