Drones inspeccionan el hueco del ascensor

España es uno de los países con mayor número de ascensores por habitante y este dato no es sólo una curiosidad. Los ascensores son infraestructuras que se utilizan a diario y requieren un mantenimiento adecuado. Este debe garantizar su funcionamiento y vida útil con un coste importante para sus propietarios.

Por otro lado, aunque los accidentes de ascensores son extremadamente raros en nuestro país, las consecuencias suelen ser gravísimas. De ahí el interés por un buen mantenimiento.

Robot aéreo autónomo de Hovering Solutions. Consorcio CARE-IMD (https://care-imd.eu) Inspectores de vuelo autónomos

Pero, ¿cómo garantizamos un buen mantenimiento de los ascensores? Aquí es donde entran en juego los robots aéreos autónomos, capaces de realizar inspecciones en espacios reducidos y entornos sin cobertura GPS.

Los Vehículos Autónomos No Tripulados -UAV- pueden utilizarse en sectores donde la inspección tradicional implica riesgos para los operadores, elevados costes o dificultades de acceso, como en el sector energético, el sector del agua y en las obras de construcción.

La navegación por este tipo de infraestructuras es mayoritariamente horizontal. El verdadero desafío surge cuando se requiere vuelo vertical. Comparándolo con nuestra capacidad de movernos, sería como intentar mantenernos a flote en medio de una piscina saltando constantemente, en lugar de utilizar la flotabilidad del agua para nadar a lo largo de ella.

En general, los drones requieren fuerza (y energía) para moverse, son inestables ante las ráfagas de aire y aumentan los problemas de maniobrabilidad. Si a eso le sumamos el espacio reducido del hueco y los cables del ascensor que lo atraviesan, el reto técnico de gestionarlos es más que significativo.

Un gemelo digital elaborado por la UCJC que muestra un plano general del hueco del ascensor escaneado por un dron de Hovering Solutions. Consorcio CARE-IMD (https://care-imd.eu) Volando entre cables en la oscuridad

Como parte del proyecto de investigación CARE-IMD, desarrollamos un sistema de inspección de ascensores que planteó desafíos técnicos muy relevantes relacionados con la evaluación y navegación de estructuras geométricamente repetidas.

Gracias a la fusión de datos de sensores, y a la adaptación de algoritmos de gestión de altura en zonas sin referencia GNSS -Global Navigation Satellite System-, hemos conseguido importantes mejoras en la navegación autónoma de drones en escenarios verticales. Para ello necesitan diferentes tipos de sensores diseñados para verificar la detección de elementos como cables o guías.

Un gemelo inteligente

La información recogida por nuestros drones se transmite a un gemelo digital, una réplica virtual del ascensor que, a diferencia de un simple modelo 3D, contiene información que permite realizar simulaciones, predecir fallos antes de que se produzcan y probar mejoras en un entorno seguro.

Así, el gemelo digital permite centralizar, visualizar y analizar en pantalla el estado de las infraestructuras inspeccionadas, convirtiéndose en una herramienta auxiliar para la toma de decisiones técnicas y operativas.

El núcleo es un visor 3D interactivo que facilita la navegación a través del gemelo digital de la infraestructura. Sobre este modelo se colocan capas de información que el usuario puede explorar a través de diferentes vistas, niveles de zoom, secciones y filtros. En un mismo entorno se integran datos geométricos, fotográficos y sensoriales, con un alto nivel de detalle y calidad gráfica.

La plataforma permite visualizar grandes cantidades de datos en dispositivos con capacidades limitadas, como tabletas y teléfonos móviles. Así, el acceso a este tipo de contenidos se ha extendido a un público mucho más amplio.

Un sistema de IA integrado en un gemelo digital desarrollado por la UCJC muestra la probabilidad de detectar una grieta. Consorcio CARE-IMD (https://care-imd.eu)

Toda la información sobre los defectos encontrados está etiquetada, lo que permite generar visualizaciones temáticas, listas estructuradas e informes fáciles de entender.

Inspección y mantenimiento en ambientes pequeños y oscuros.

Los resultados muestran que la adopción de esta tecnología para la inspección y mantenimiento de ascensores reduce el consumo energético, además de mejorar la competitividad, seguridad y eficiencia de las infraestructuras que utilizamos día a día.

El dron Hovering Solutions vuela entre los cables del hueco del ascensor mientras realiza su inspección. Consorcio CARE-IMD (https://care-imd.eu)

Y sus ventajas no acaban en el hueco del ascensor: la capacidad de los drones para volar en estos espacios se puede aplicar a otros entornos pequeños y oscuros, por ejemplo en centrales hidroeléctricas, instalaciones mineras, redes de distribución y saneamiento, o incluso en aplicaciones de seguridad y defensa.

También se puede adaptar a otras aplicaciones que requieran el cumplimiento de otras normativas de inspección y utilizar diferentes algoritmos de IA para soportar tareas de simulación, inspección y mantenimiento.