Robot inspirado en la nave ExoMars, para trabajar en plataformas petrolíferas y de gas

Robot Foxiris / Total/V. Li Vigni-Kavanagh

Un robot basado en la nave de la ESA ExoMars puja por hacerse un hueco en las plataformas petrolíferas y de gas de todo el mundo, para trabajar en entornos de difícil acceso y peligrosos.

El robot, desarrollado por un equipo dirigido por la compañía española GMV, compite en el concurso Argos (Autonomous Robot for Gas and Oil Sites), de la compañía de petróleo y gas Total. El concurso, de tres años de duración, impulsa la creación de robots para trabajar en zonas de producción de hidrocarburos en condiciones extremas.

Rover ExoMars / ESA – AOES Medialab

Total espera que en un futuro los robots autónomos refuercen la seguridad de los operadores llevando a cabo tareas rutinarias y repetitivas, como las inspecciones, así como detectando anomalías, alertando a los operadores e interviniendo en emergencias.

El consorcio de GMV Foxiris fue uno de los cinco equipos escogidos en 2014 como competidores.

“Queremos que el robot sea capaz de moverse por las instalaciones, llegando dondequiera que llega hoy un humano”, explicó Kris Kydd, jefe de misión de Argos, del departamento de Exploration & Production R&D de Total.

“Empleando técnicas de inteligencia artificial queremos que los robots sean capaces de leer y registrar valores en la instrumentación, y de decidir de forma autónoma si son normales o no. Si hay una situación anómala el robot debe alertar al operador remoto”.

Vigilando las plantas de producción de petróleo y gas

Los robots deben pasar tres series de pruebas en una planta en Lacq, Francia, la primera de las cuales tuvo lugar en junio. La unidad de deshidratación de gas tiene escaleras, pasadizos estrechos y los obstáculos propios de una planta de producción.

Tras la primera serie de exigentes pruebas, de cinco días de duración, el jurado de Argos comentó: “Foxiris se ha distinguido por su extraordinaria resistencia”.

El robot Foxiris está basado en un diseño ya disponible comercialmente, creado por el socio de GMV IdMind. GMV aplica su experiencia en plataformas móviles espaciales para desarrollar todo el sistema de control y el software de operaciones. El tercer socio es un centro de robótica en la Universidad Politécnica de Madrid.

Foxiris lleva sensores de navegación interna e instrumentación científica que incluyen cámaras, imágenes térmicas, sensores de gas y micrófonos. Esta instrumentación permite inspeccionar y vigilar medidores de presión, válvulas e indicadores de nivel y detectar superficies calientes, alarmas de sonido y fugas de gas.

Ayudando a los humanos en entornos extremos

Argos exige que los robots puedan operar en climas extremos, incluyendo las temperaturas muy altas o bajas, lluvia torrencial y vientos fuertes, y que toleren la exposición al salitre y el agua de mar.

“Cuando hacemos un vehículo que debe trabajar en el espacio desde luego estamos tratando con ambientes muy duros, y el mercado de producción de petróleo y gas es, por definición, muy duro”, dijo Alberto Medina, jefe de la Sección de Robótica de GMV.

“Aplicaremos las tecnologías que hemos desarrollado inicialmente para el espacio allí donde para un humano llegar sea muy difícil o complicado”.

“Aquí lo que importa es la seguridad humana. Cuando, por ejemplo, necesitas controlar una válvula pero los vientos son muy fuertes, entonces es mucho mejor enviar un robot que un humano”, dijo Luis Mollinedo, de GMV, Foxiris Technical Leader.

“También es más seguro enviar un robot en caso de sospecha de fuga de gas metano o butano”.

Los robots deben cumplir con los estándares europeos y poder soportar gases ácidos, porque tendrán que trabajar en entornos potencialmente peligrosos.

Del espacio a los retos en tierra

Foxiris (Flipper-based Oil & Gas ATEX Intelligent Robotics System) se apoya en las décadas de experiencia de GMV en la industria espacial. La compañía trabaja en el Centro de Control de Operaciones del Rover para ExoMars, cuyo lanzamiento está previsto para 2018. También tiene experiencia en protocolos de comunicaciones remotas gracias a su trabajo en Meteron, de la ESA.

Además la compañía ha trabajado en el Eurobot Ground Prototype, el Rover Autonomy Testbed, que está siendo usado para estudiar teleoperaciones, y el Goal-Oriented Autonomous Controller, para el que está desarrollando técnicas de planificación.

“La tecnología desarrollada para los todoterrenos de Marte permite a los sistemas desenvolverse en entornos complejos trabajando en principios muy simples”, explicó Gianfranco Visentin, jefe de la sección de Automatización y Robótica de la ESA.

“A un todoterreno así no tienes que darles instrucciones muy detalladas. Simplemente le proporcionas un mapa de la planta y le dices qué tipo de rutas debe seguir, cómo comportarse si encuentra cosas que no deberían estar ahí, cómo hacer frente a la incertidumbre, etcétera”.

Es muy importante que Foxiris pueda realizar ciertas funciones de forma autónoma, como decidir si declarar una alerta. “Este tipo de autonomía es vital para las misiones espaciales, pero históricamente no ha sido interesante para las actividades en Tierra: ¿por qué gastar tiempo en hacer un robot autónomo cuando los humanos que están al lado pueden controlarlo?, dijo Gianfranco.

“Y sin embargo el enfoque que hemos desarrollado ha resultado ser de interés para las aplicaciones terrestres”.

Tecnologías espaciales de vanguardia

“Una de las cruciales ventajas que tienen GMV y sus socios es su amplia experiencia en robótica espacial avanzada”, dice Richard Seddon, de Tecnalia, el broker español en la Red de Transferencia de Tecnología de la ESA, que ayuda a la industria a buscar aplicaciones en tierra a tecnologías desarrolladas para programas espaciales.

“GMV y sus socios pueden proponer mejoras basadas en tecnología desarrollada para hacer frente a las condiciones extremas en el espacio, tecnología también aplicable a situaciones en tierra como las labores de extinción de incendios, plantas nucleares y la industria petrolífera y de gas”.

Para GMV, la robótica es la última de toda una serie de aplicaciones en tierra que nacen de sus actividades en el espacio.

“La robótica podría sonar a vieja tecnología”, admite Miguel Ángel Martínez Olagüe, GMV’s Chief Business Development and Marketing Officer.

“Sin embargo, cuando hablas de robots inteligentes o autónomos -robots capaces de advertir la situación en que se encuentran y de tomar decisiones-, estamos aún empezando”.

Los cinco equipos tienen ahora nueve meses para introducir mejoras antes de la segunda serie, en marzo de 2016, que resultará decisiva para la clasificación final.