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Los héroes robóticos de Fukushima
Robótica e IA

Los héroes robóticos de Fukushima

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11 de marzo de 2011. Se produce en Japón un terremoto de magnitud 9,0, al que le sigue un tsunami. La central nuclear de Fukushima, sin un muro de protección adecuado, recibe olas de varios metros de alto. La refrigeración comienza a fallar y, como se sabría después, tres de los reactores llegan a sufrir la fusión de su núcleo. Se producía así el peor desastre nuclear desde Chernobyl.

Durante los primeros días, un grupo que fue creciendo de empleados se encargaron de trabajar en las inmediaciones de los reactores, poniendo en peligro seriamente su vida. Debido a los altos niveles de radiación, estos sólo podían estar un tiempo mínimo y limitado en algunos lugares. Otras zonas, en cambio, están tan contaminadas que todavía hoy y, durante varios años más, no podrán ser visitadas por seres humanos. Aquí es precisamente donde entran en juego los robots controlados remotamente.

Sin embargo, no todos los robots están preparados para meterse de lleno en este tipo de desastres. Muchos de ellos, y hasta el accidente, no incluían protección contra altos niveles de radiación. Y, aunque la incluyan, estamos hablando de cifras tan altas que la circuitería puede resentirse al cabo de unas horas en las zonas más críticas. A esto hay que sumar los escombros, el desconocimiento del estado del interior de las salas de los reactores y la dificultad de las misiones en general.

Los robots japoneses no estuvieron a la altura

Siendo Japón un país con muy buena fama en todo lo que se refiere a la robótica, ¿cómo es que tuvieron que recurrir a empleados de carne y hueso durante las primeras horas de la tragedia para evitar que ésta se convirtiera en un desastre mayor? ¿Por qué, como veremos ahora, el primer robot en meterse en los edificios afectados fue un iRobot... de origen estadounidense? "Los robots han fallado a Fukushima y a Japón", titulaba Fortune en un artículo de hace tiempo, y en cierto modo existe la sensación de que ha sido así.

Además de que nadie se esperaba una tragedia de estas características, en el artículo de Fortune citan a un trabajador anónimo de la central que parece tener la clave: "a pesar de todo el poderío de Japón en la alta tecnología, ninguno de esos alabados humanoides sirvieron para algo". ¿De qué sirve que un robot tenga una cara humana, un cuerpo humano y unos gestos similares a los nuestros si cuando se les necesita para tareas específicas no sirven para nada? Bailando o jugando al fútbol son muy graciosos, pero nada más.

Los medios locales fueron bastante críticos en su día con este hecho, citando a expertos que afirmaban que los robots japoneses no venían equipados con protecciones contra la radiación desde hace años. ¿Quiénes estaban preparados? Los estadounidenses, lo que para algunos japoneses fue casi otra tragedia nacional.

"Los robots no deberían tener piernas. Los brazos tienen sentido y la cabeza también. Nosotros no tenemos ruedas, pero los robots pueden. (...) En Japón los robots se usan como símbolo de estatus y como herramientas de marketing. Sus empresas no crean beneficios, sino sueños", decía en 2010, antes del desastre, el CEO de iRobot en una entrevista

"Cuando escuché que robots extranjeros fueron los primeros en entrar a la primera planta de Fukishima, sentí un gran dolor, así que empecé a pensar qué podría hacer yo para ayudar", dijo por aquel entonces Satoshi Shigemi, ingeniero jefe de Asimo (el humanoide de Honda). Desde entonces algunas compañías japonesas se están poniendo las pilas y en los últimos dos años han estado llegando nuevas soluciones diseñadas casi a medida para ayudar en Fukushima.

A continuación os hacemos un resumen de algunos (no todos) de los robots que trabajan o han trabajado en Fukushima:

PackBot y Warrior (iRobot)

Packbot Warrior

PackBot fue el primer robot en entrar al edificio del reactor en 2011, poco después del accidente. Se trata de un robot con diversas funcionalidades y con un brazo robótico muy preciso, todo ello fabricado por iRobot. Sí, los mismos que hacen Roombas. Su misión en Fukushima es principalmente de reconocimiento: los equiparon con cámaras y con sensores para medir temperatura y niveles de radiación. Inicialmente se idearon como robots para utilizar en combate, y de hecho son herramientas que utilizan Policía y ejércitos de todo el mundo.

Fukushima
El PackBot entrando a las instalaciones de Fukushima

Warrior es una versión más grande, pesada y avanzada del PackBot aunque tiene una estructura similar. Con el gran brazo robótico puede recoger y mover de sitio obstáculos pesados (de hasta 130 kg bajo algunas condiciones) para que otros robots puedan operar. Además, presumen de gran movilidad y aseguran que puede subir hasta escaleras. Aquí podéis ver cómo lo utilizan para cortar y retirar una chapa de metal. Y oye, hasta pasa la aspiradora para recoger polvo contaminado si hace falta.

Warrior Fail

Pero no es infalible. El año pasado, un Warrior se atascó en una de sus misiones en Fukushima, quedándose al poco tiempo sin batería. ¿Cómo fue posible esto si estaba enchufado a un cable todo el rato? Por diseño, una vez la batería se carga, se corta la alimentación externa y la única forma de reanudarla una vez se agota la batería es activar manualmente un interruptor, lo que es imposible ya que no se puede acceder a dicha zona. Allí quedó abandonado.

Quince (Chiba Institute of Technology y otros)

Quince 2

Si PackBot fue el primer robot en entrar en la Central Nuclear de Fukushima, Quince tiene el honor de ser el primer robot japonés en hacerlo. Se trata de un robot ideado para rescates y para hacer frente a desastres. Es capaz de subir escaleras, lo que hace que tenga más movilidad que el PackBot, e incluye un brazo que puede utilizar para desplazar escombros o abrir puertas. Su objetivo es explorar y tomar muestras.

Comenzaron a desarrollarlo en 2006 y en 2012 ya tenían el primer prototipo listo. Después del desastre de Fukushima, y todavía sin modelos comerciales, decidieron utilizarlo allí también a modo de prueba, aunque el hecho de que los operarios no tuvieran suficiente conocimiento sobre el funcionamiento del mismo fue ampliamente criticado por sus creadores. ¿Otro problema adicional? Que no estaba preparado para soportar grandes dosis de radiación, así que tuvieron que "parchearlo" como pudieron, añadiendo materiales y peso.

Propiciado por todo esto, el Quince también protagonizó un accidente en 2011 después de que el cable de comunicación con los operarios se dañara y no se pudiera recuperar el contacto con él. Poco después llegó el Quince 2 con nuevos sensores y más herramientas para recoger muestras. Un tercer modelo incluso viene equipado con un escáner en 3D. Existe otra versión parecida, de nombre Rosemary, que examina y busca fuentes de radiación en los edificios de los reactores.

ASTACO-Sora (Hitachi)

Astaco Sora

También para retirar escombros, el ASTACO-Sora llama la atención por sus dos brazos. En cada uno de ellos puede levantar hasta 150kg pero el hecho de que el módulo principal no supere el metro de alto lo hace una solución bastante compacta (y pesada: 2,5 toneladas). Utiliza un motor diesel que le ofrece hasta 15 horas de autonomía.

Limpieza Arco
A la derecha, cómo quedó una habitación después de que el robot retirara un conducto caído

Robot de cuatro patas (Toshiba)

Robot Toshiba

Toshiba, empresa japonesa, fue otra de las que se puso las pilas con las críticas y a finales de 2012 presentó un robot motorizado de cuatro patas con las que puede superar obstáculos con facilidad. Alcanza velocidades de 1km/h y tiene una autonomía de hasta dos horas. En su parte superior se incluye otro mini-robot diseñado para explorar superficies lisas, en este caso con una autonomía de una hora adicional. En Fukushima lo han utilizado para explorar las tuberías de la zona justo debajo del reactor, con el robot principal encargándose de los laterales y el robot secundario moviéndose sobre las propias tuberías.

Raccoon (ATOX) y otros robots de descontaminación

Raccoon

Tiene forma de aspiradora... porque es un robot aspiradora gigante. A finales de noviembre de 2013, TEPCO envió el Raccoon a realizar tareas de limpieza. ¿El objetivo? Recuperar el "polvo" contaminado que está esparcido por todo el edificio del reactor 2 de cara a preparar la entrada de técnicos humanos. Su cabeza pesa más de 35 kg y posee dos cabezales: el que veis en la foto con forma de flecha y otro con cepillos.

Descontaminadores
Descontaminador de Toshiba con hielo seco (izquierda) y robot de Hitachi de agua a presión (derecha)

No es el único robot que TEPCO está empleando para descontaminar algunas zonas. Hitachi, por ejemplo, tiene un robot que expulsa agua a presión, mientras que Toshiba ha optado por otro que utiliza hielo seco. Este material abrasivo se expulsa contra las superficies en una forma innovadora de "rascar" y levantar los materiales contaminados que hayan podido quedar pegados a ellas.

MEISTeR (Mitsubishi)

Fukushima Mitsubishi 2

La opción más robusta de Mitsubishi, preparada además para soportar altos niveles de radiación. Tiene dos brazos robóticos de siete ejes, uno de los cuales puede personalizarse con varias herramientas como taladros o sierras. Puede, por ejemplo, agarrar una tubería con un brazo y cortar el extremo con el otro, por lo que es muy útil para misiones de exploración al poder salvar y retirar obstáculos. Eso sí, no es precisamente ligero: pesa 440 kg.

En Fukushima también se está utilizando para descontaminar algunas zonas. Se le ha equipado con una aspiradora para recoger los restos radiactivos más pequeños en el edificio del reactor 3 y también la emisión de un material abrasivo que es capaz de levantar capas contaminadas de algunas superficies. En el reactor 2, en cambio, lo han utilizado para extraer muestras de hormigón para analizar.

Robot de "altos vuelos" (Honda)

Robot Honda

¿Recordáis lo que decíamos al principio de cómo Honda quiso sumarse con sus propios robots no humanoides? La compañía construyó un robot con un brazo telescópico capaz de extenderse hasta 7 metros con el fin de alcanzar lugares de gran altitud a los que el resto de robots no pueden llegar. Para ello reutilizaron los sistemas de movimiento que desarrollaron para ASIMO, el robot humanoide.

Honda Trabajando
A la izquierda, el robot trabajando. A la derecha, imagen tomada por su cámara.

Robot nadador y robot trepador (Hitachi)

Nadador Escalador
Robot nadador (izquierda) y robot escalador (derecha)

Para comprobar el estado del sistema de refrigeración que contiene el agua contaminada en la parte más baja del edificio de contención nuclear, Hitachi diseñó una pareja de robots para que trabajaran a la par en la inspección del reactor 2: uno era sumergible y el otro estaba preparado para trepar por las paredes. En julio de 2014, ambos inspeccionaron la zona entre el reactor y el sistema de refrigeración, tomaron imágenes para que los científicos pudiesen comprobar visualmente el estado y descartaron, mediante el uso de ultrasonidos, la existencia de daños estructurales o filtraciones.

El robot serpiente (Hitachi)

Serpiente Hitachi 1
Robot diseñado específicamente para entrar al reactor 1 por sus tuberías

Éste es uno de los últimos robots que han visto la luz. En este caso ha sido diseñado específicamente para trabajar en Fukushima. Su forma es realmente curiosa: es una especie de "serpiente" de 60 cm de largo que reptará por las tuberías de 10 cm de diámetro hasta introducirse de lleno dentro del núcleo del reactor 1. Una vez allí, los extremos se plegarán hasta quedar en forma de U y el robot se desplazará gracias a las ruedas que incorpora.

Robot Forma U
El robot toma forma de U para desplazarse cuando está sobre suelo firme

Será la primera vez que un robot acceda al interior del reactor. Lo intentaron en 2012 introduciendo un fibroscopio, pero la calidad de las imágenes era tan mala que apenas pudieron aprovecharlas. Con el nuevo robot, la idea es tomar fotografías que muestren el estado actual del reactor y también realizar mediciones de cara a preparar su desmantelamiento. Está previsto que comience a trabajar en abril. Sin embargo, y según los ingenieros, para el resto de reactores tendrán que diseñarse otros robots específicos ya que cada uno posee una estructura distinta. Éste, una vez cumpla su misión de exploración, será "jubilado" para siempre. Calculan que la cámara, por la radiación, no vivirá más de 10 horas.

Algunos de estos robots en acción

No se incluye el robot serpiente de Hitachi porque todavía no se ha desplegado, pero TEPCO ha hecho público un vídeo en el que se puede ver cómo utilizan algunos de los robots que hoy os hemos presentado. Lo cierto es que hay bastantes más: desde la página web oficial podéis echar un vistazo a la lista de robots que funcionan por encima del primer piso y a otra en la que se muestra los que operan en la zona más baja del edificio contenedor de cada reactor. Además, están en pleno desarrollo de nuevos robots que ayuden en el proceso de exploración, limpieza y desactivación de la central de Fukushima.

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