Materia en descomposición, olores fétidos, sustancias tóxicas: hay labores desafiantes, pero, además, desagradables y riesgosas. Y, definitivamente, hundirse en el entramado de tuberías de aguas negras que yace debajo de una ciudad o que se esconde dentro de una edificación es una de ellas. Eso descontando la eventual necesidad de tener que arreglarlas de la manera tradicional, lo que trae consigo otras dificultades, como romper calles o áreas construidas, escarbar, amontonar escombros, alterar la movilidad o sufrir inclemencias meteorológicas.
Pensando en hacer que las cosas sean diferentes, investigadores de la Pontificia Universidad Javeriana y de la Universidad Militar Nueva Granada, en asocio con profesionales de Hidráulica y Urbanismo Ltda. —compañía de servicios de ingeniería de urbanización—, diseñaron y desarrollaron un robot capaz de inspeccionar sistemas de alcantarillado cuando están semivacíos, evaluar su estado y hacer reparaciones menores. Funciona a control remoto y la tecnología que lo soporta obtuvo en julio pasado un registro de patente para Colombia, otorgado por la Superintendencia de Industria y Comercio.
PESQUISA JAVERIANA conversó con el ingeniero electrónico Diego Alejandro Patiño, docente de la Facultad de Ingeniería, para conocer mayores detalles sobre este dispositivo. Sus gestores aseguran que tiene un mercado potencial en Estados Unidos, Australia, Canadá y China, entre otros países, por lo cual buscan empresas u organizaciones interesadas en licenciar la tecnología o realizar alianzas para su implementación y comercialización.
¿Qué los motivó a investigar y cómo se llegó a este desarrollo?
Nace de la necesidad de la empresa Hidráulica y Urbanismo, que nos llamó y nos preguntó por este servicio. Empezamos a conversar y vimos que había buenas posibilidades de realizar un proyecto de investigación para desarrollar una tecnología novedosa y apropiada. En 2012 aplicamos a una convocatoria de ―en ese entonces― Colciencias, ganamos y logramos la financiación para hacer los estudios y el desarrollo.
¿Qué fue lo que se sometió a patente?
Aunque no es el primer robot que hace parte de las tecnologías de inspección y reparación, sí es el primero que cumple con ciertas características: hace una exploración de tuberías hidrosanitarias mediante un sistema de orugas [mecanismo de desplazamiento sobre bandas en lugar de ruedas], tiene acopladas dos cámaras —delantera y trasera— y una plataforma de reparación que ejecuta tareas de manera teledirigida. Lo novedoso es la forma en que repara, se mueve y se comunica, pues todo se hace de forma completamente inalámbrica. En el mercado hay más que todo robots alámbricos, lo que limita la distancia que se puede recorrer, y no integran el equipo de reparación, que es lo que nosotros logramos con la patente. Nuestro robot llega al sitio y repara de una vez si detecta una falla.
¿Por qué es importante tener este tipo de dispositivos?
Las tuberías que hay en Colombia son subterráneas y demasiado viejas. Y normalmente lo que se tiene que hacer para repararlas es romper el suelo, arreglar el daño o remplazar las piezas y luego volver a cerrar. Eso genera cierres de vías y demás complicaciones. En este caso, el robot simplemente se mete por un sumidero, recorre la tubería, si detecta alguna falla, la repara, y, si no, sigue inspeccionando. Aunque se puede usar en acueductos y alcantarillados, las aguas limpias no representan tanto lío como las negras, por el nivel de contaminantes que tienen.
¿Qué tipo de arreglos puede hacer?
Corrosiones y fisuras, que es lo más común y más complicado de manejar. Tiene un mecanismo para desbastar o lijar la superficie con un control de fuerza (para limitar qué tanto debe hacerlo), y, en caso de grietas, aplicar después una sustancia de sellado resistente a estos ambientes, probada en el laboratorio de química de la Universidad Nacional. Para ejecutar estas tareas, el robot tiene un mecanismo que le permite anclarse al área mientras arregla. Si hay taponamientos, los detecta y los reporta, pues puede enviar imágenes en tiempo real de lo que va encontrando.
¿Cómo logra desplazarse a través de intersecciones y curvas propias de los alcantarillados?
El mecanismo de oruga le permite dar esos giros, y tiene también reversa.
¿Y la señal inalámbrica puede presentar interrupciones?
No. Esto se garantiza por dos antenas independientes del dispositivo
¿De qué material está hecho el robot para resistir ambientes tan hostiles?
Hicimos un estudio del material, que es aluminio 6061-T6. Nos cercioramos de que el dispositivo tuviera un sellado antifluidos y anticorrosión, bajo los estándares de protección IP26 [norma internacional que determina el grado de protección de un dispositivo contra la entrada de materiales extraños, como polvo o agua]. La Universidad Militar Nueva Granada aportó todo su conocimiento en ingeniería mecánica y fue la encargada del diseño, mientras que nosotros, desde la Javeriana, desarrollamos la parte electrónica. Y junto con la compañía Hidráulica y Urbanismo hemos hecho varias pruebas, incluida una dentro de la cañería del campus norte de la Universidad Militar.
FICHA TÉCNICA
Dimensiones del robot:
Largo: 707,5 mm.
Ancho: 252 mm.
Alto: 190 mm.
Profundidad máxima a la que puede llegar: nueve metros bajo tierra.
Diámetro mínimo de la tubería para poder transitar: 12 pulgadas.
Diámetro máximo de la tubería que puede inspeccionar y reparar: 60 pulgadas.
Distancia máxima de recorrido: 120 metros en línea recta.
Duración de uso continuo: tres días.
TÍTULOS DE LA INVESTIGACIÓN: Non linear control of a robotic arm for pipeline reparation, y Pruebas de hermeticidad para robots inspectores de tuberías hidrosanitarias según la norma IEC 60529
INVESTIGADORES: Diego Alejandro Patiño Guevara (Universidad Javeriana), Hernán Duarte (empresa Hidráulica y Urbanismo Ltda.) y Fernando Tavera (Universidad Militar Nueva Granada)
Departamento de Electrónica Facultad de Ingeniería PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2012-vigente
Este artículo hace parte de la revista Pesquisa Javeriana edición 62 que circula a partir del 11 de diciembre a nivel nacional. Consulte aquí la versión en PDF.
