Los ingenieros de investigación del Ejército de EE. UU. prueban el sistema robótico autónomo DamBot en el lago del distrito de Fort Worth

En un esfuerzo por prevenir la exposición del personal a entornos de alto riesgo y tareas de mantenimiento peligrosas pero necesarias, el Centro de Investigación y Desarrollo de Ingenieros del Ejército de EE. UU. (ERDC) está desarrollando actualmente un sistema robótico autónomo conocido como DamBot. Como parte de este programa piloto, el equipo de Evaluación Robótica de Represas (DamBot) del Laboratorio de Tecnología de la Información del ERDC viajó al Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU., al lago Stillhouse Hollow del distrito de Fort Worth en Temple, Texas, recientemente para probar las capacidades de DamBot.

El DamBot permite inspecciones precisas y repetibles que se pueden ver de forma remota, lo que significa que los inspectores pueden hacer su trabajo desde una distancia segura. (Fuente de la imagen: U.S. Army / Trevor Welsh)

Chris Bryan, Líder Técnico de Gestión de Activos y Mantenimiento de la División de Operaciones del Distrito de Fort Worth, Línea de Negocio de Gestión de Activos y Gestión de Riesgos de Inundaciones, dijo que el Distrito aprovechó la oportunidad de que se eligieran sus presas para las pruebas DamBot. "Bueno, todo comenzó con un correo electrónico", dijo Bryan. “El Centro de Investigación y Desarrollo de Ingenieros, también conocido como ERDC, envió un correo electrónico a todo el Cuerpo promocionando el programa que desarrollaron conocido como DamBot. El Distrito de Fort Worth vio el correo electrónico, nos aferramos a él, les enviamos un correo electrónico casi de inmediato y nuestro liderazgo lo apoyó por completo. Mantuvimos la comunicación y organizamos una visita al sitio en el conducto de descarga de Stillhouse Hollow Lake. A través de esa comunicación y coordinación, pudimos construir una asociación en la que posiblemente podamos hacer inspeccionar futuras presas con DamBot ".

Las presas de terraplén de tierra cuentan con una estructura de trabajo de desagüe que incluye un túnel que puede tener hasta media milla de largo que conduce a puertas que controlan los niveles del agua. Los materiales de construcción son vulnerables a problemas de corrosión y fatiga que pueden comprometer la integridad estructural del sistema y poner en peligro al personal que ingresa al túnel.

DamBot es una plataforma robótica que lleva una variedad de sensores, como cámaras de alta resolución y Lidar, y puede crear un modelo extremadamente detallado de todo el sistema de trabajo de salida. Por lo general, una inspección involucra a un ser humano que ingresa físicamente al túnel para tomar fotografías de lugares preocupantes y documentar anomalías a mano. El DamBot permite inspecciones precisas y repetibles que se pueden ver de forma remota, lo que significa que los inspectores pueden hacer su trabajo desde una distancia segura.

Anton Netchaev, un científico informático de investigación en el Laboratorio de Tecnología de la Información de ERDC, dijo que el objetivo final de una inspección de DamBot es conducir hasta las compuertas de descarga, desplegar un brazo robótico, escanear toda la estructura y crear un sustituto digital para que la presa esté segura. El equipo puede comparar año tras año en busca de fallas o problemas en la presa. "Lo que estamos tratando de hacer es trazar un mapa de la presa hasta el final y reconstruirla en un mundo tridimensional", dijo Netchaev. “Esto es para que la gente no tenga que entrar y llevar cámaras más pequeñas y todo el equipo que necesitan para atravesar la presa y tomar fotografías de la presa. Esto le brindará mejores datos en general, puede registrar año tras año, el personal no está en peligro y es mucho más fácil de hacer ".

El programa DamBot comenzó con una declaración de necesidad que surgió hace unos tres años y que analizaba específicamente las opciones de pruebas no destructivas para presas: "¿Cómo podemos inspeccionar la compuerta in situ, lo que significa que aún está instalada", dijo Netchaev. “Es muy caro quitar el equipo y volver a colocarlo; ahora mismo, puede costar alrededor de un cuarto de millón de dólares quitar la puerta y volver a colocarla. Entonces, decidimos abordar el primer problema: ¿cómo llegamos a la puerta y colocamos un sensor en la propia puerta? "

Se requiere un equipo de investigación e ingeniería diverso y polifacético para dar vida a un proyecto como DamBot. Netchaev dijo que el equipo tiene más de 50 personas en términos de desarrollo robótico en muchos proyectos. Los esfuerzos de robótica abarcan las necesidades de obras civiles y militares. "Tenemos ingenieros mecánicos, científicos informáticos, ingenieros informáticos, ingenieros eléctricos, biólogos; es una gran parte de varios ingenieros los que hacen que esto funcione", dijo. “La robótica es un campo tan diverso que debe tener un conocimiento profundo de muchas áreas diferentes. Necesitamos experiencia en sensores y experiencia mecánica para conectar sensores y hacer que los sistemas de movimiento funcionen. Necesitamos que los informáticos escriban software para que pueda interactuar con los sistemas. Necesitamos especialistas en autonomía que sean informáticos e ingenieros informáticos para poder trabajar todo eso. ¿Cómo interactúan todos juntos? Son muchas piezas del rompecabezas para unir ".

DamBot es una plataforma robótica que lleva una variedad de sensores, como cámaras de alta resolución y Lidar, y puede crear un modelo extremadamente detallado de todo el sistema de trabajo de salida de la presa. (Fuente de la imagen: U.S. Army / Trevor Welsh)

Esta fue solo la segunda vez que la capacidad de DamBot las instalaciones han sido probadas mediante la inspección de las obras de salida de la presa. Al final del día, desafíos imprevistos impidieron una inspección completa, pero el equipo utilizará las lecciones aprendidas para mejorar las capacidades de DamBot. El objetivo de hoy era hacer una inspección completa del conducto de descarga ”, dijo Bryan. “No pudimos cumplir la misión hoy. Esta fue la primera vez que el DamBot llegó a Texas y se puso en uso, por lo que hay algunos desafíos que realmente no anticipamos, como las algas y la pendiente resbaladiza de la plataforma. Intentamos ingresar, pero no pudimos hacerlo de manera segura, por lo que decidimos detener las operaciones por hoy para poder diseñar un plan para hacerlo de manera segura y efectiva ".

"Ojalá podamos venir aquí de nuevo y sepas que vencer este problema pronto, conducir a través de la presa y obtener algunas imágenes realmente buenas", dijo Netchaev.

Como una de las organizaciones de investigación científica y de ingeniería más diversas del mundo, ERDC realiza investigación y desarrollo en apoyo del Soldado, las instalaciones militares y la misión de obras civiles del Cuerpo de Ingenieros, así como para otras agencias federales, estatales y municipales. autoridades, y con industrias estadounidenses a través de acuerdos de trabajo innovadores. ERDC opera más de $ 1 mil millones en instalaciones de clase mundial en siete laboratorios ubicados en cuatro estados con más de 2,100 empleados para administrar un programa de investigación anual que excede los $ 1 mil millones.

El Distrito de USACE Fort Worth se estableció en 1950. El Distrito es responsable del desarrollo de los recursos hídricos en dos tercios de Texas, y del diseño y construcción de instalaciones militares en Texas y partes de Luisiana y Nuevo México.(Source/Photo: Army Recognition)