«La robótica es un eslabón tecnológico con el objetivo de mejorar la vida de las personas»

Alejandro Rodríguez Barroso (Castellón, 1989) es titulado en Ingeniería Industrial (especialidad en Electrónica y Automática) y PhD en Automática y Robótica. Ambos por la Universidad Politécnica de Madrid. Actualmente lidera la Unidad de Manipulación Remota y Celdas Calientes (Remote Handling & Hot Cells).

– PREGUNTA (P): En el último Foro I+DONES contamos con la presencia de un humanoide que hizo las delicias de los asistentes. Más allá de protagonizar vídeos y fotos virales en eventos, ¿qué le atrajo de la robótica para especializarse en este sector?

– RESPUESTA (R): Diría que fue precisamente el mismo fenómeno el que me fue dirigiendo a través de las distintas especialidades de la carrera de Ingeniería hasta terminar dedicándome a la robótica. Aunque, más que la espectacularidad de estas máquinas, que cada año nos sorprenden rompiendo la barrera de lo que creíamos posible, lo que más gratificación nos suele producir a los que nos dedicamos a esto es el poder comprobar, de manera rápida y directa, que todo el trabajo de desarrollo previo a llegado a buen puerto. Y es que cada vez que vemos un humanoide realizar algunas de las tareas que mencionas se están resolviendo internamente múltiples ecuaciones, relacionadas con distintas áreas de conocimiento, sin errores y de manera sincronizada. Por ejemplo: evaluación del entorno mediante cámaras y sensores, mantener el equilibrio de manera dinámica, tomar decisiones sobre cómo ejecutar cada uno de los movimientos de sus actuadores y coordinarlos entre ellos, etc…

Esta correlación tan directa entre las ecuaciones y modelos físicos y el mundo real, en la que la robótica actúa como puente, facilita que surjan innumerables aplicaciones para resolver tanto problemas actuales como futuros. El mayor catalizador para este proceso es el rápido avance de la ciencia y tecnología en la que se apoya esta disciplina, así como la creciente confianza que en las últimas décadas se ha depositado en la robótica como agente a cargo de la gestión de retos cada vez más complejos.

– P: ¿Cómo serán los robots que trabajarán en IFMIF-DONES? ¿Cuáles serán las principales tareas que realizarán?

– R: En IFMIF-DONES la principal función de los robots es la de realizar tareas de mantenimiento en aquellas zonas donde los operadores humanos tienen el acceso restringido o limitado debido principalmente a las dosis radiológicas remanentes en algunos de los componentes de la Planta. Debido a esto la principal característica de estos robots es su capacidad para ser teleoperados, es decir, permiten que uno o varios operadores humanos puedan controlar directamente los sistemas desde una zona segura y ver cómo se comportan mediante un sistema de cámaras y sensores.

Dado que los robots tienen que soportar ciertos niveles de radiación sus componentes deben estar preparados para ello, especialmente los electrónicos. Del mismo modo, en caso de cualquier fallo que los incapacite deben ser capaces de volver por sí mismos, o con ayuda de otros robots a zonas seguras, eliminando la necesidad de intervención humana directa y haciendo estas operaciones totalmente seguras.

Las tareas de mantenimiento remoto concebidas en IFMIF DONES son diversas: sustituir ciertos componentes del acelerador o del sistema de litio, realizar inspecciones preventivas, extraer e instalar los módulos con las muestras y abrir los blindajes, entre otras. Debido al amplio rango de operaciones previstas, el mantenimiento remoto en IFMIF DONES contará con múltiples tipos de sistemas adaptados para cada tarea: grúas, brazos robóticos, humanoides, plataformas paralelas, sistemas de visión, vehículos autónomos, múltiples tipos de herramientas y sistemas de anclaje, sistemas de realidad virtual y gemelos digitales, etc…

– P: La importancia de los robots en la industria no es una tendencia pasajera, sino una transformación estructural que ya está redefiniendo cómo se produce, se trabaja y se compite a nivel global. ¿Qué mensaje lanzaría a la sociedad sobre su importancia a muy corto plazo?

– R: En los años 60 los robots comenzaron a apoyar a los operadores en tareas que requerían velocidad y precisión, así como en aquellas más peligrosas, como las presentes en las fundiciones industriales. Tras el exitoso inicio de la robótica industrial optimizando los procesos existentes, la tecnología fue avanzando hasta el punto de que la sociedad fue confiando en la robótica para la solución de nuevos retos difícilmente abordables antes de la aparición de estos nuevos compañeros de trabajo. Por ello existe una creciente confianza, motivada por las evidencias, en las capacidades robóticas para realizar mantenimiento en zonas restringidas para el ser humano. De hecho, podemos ver que además de en nuestros entornos, estos sistemas actúan desde en la superficie de Marte hasta en el fondo marino. En cuanto a su escala, podemos encontrar desde nanorobots para aplicaciones médicas hasta sistemas de cientos de metros en radiotelescopios robotizados.

Viendo cómo la robótica va permeando en tantos aspectos de nuestra sociedad, abordando retos cada vez más complejos, la veo como un eslabón tecnológico fundamental cuyo objetivo final se traduciría en mejorar la calidad de vida de las personas.

– P: Su conocimiento sobre robótica lo aplicará en microescala, concretamente en aplicaciones biomédicas, medioambientales y de materiales inteligentes. ¿Son los humanoides eslabones fundamentales en el progreso de la Humanidad?

– R: Como comentaba, detrás de cada robot que ejecuta una tarea hay un conjunto de ecuaciones y algoritmos calculando rápidamente lo que debe hacer en los siguientes microsegundos. Los conceptos con los que trabajan estos sistemas van desde visión artificial, control de actuadores, propiocepción, toma de decisiones hasta la estrategia sobre cómo dar un simple paso sin caerse. Éstos tienen unas bases matemáticas y físicas comunes aplicables a un amplio rango de tipos de robots e incluso a la propia biomecánica humana.

Es por esto por lo que la experiencia adquirida en distintos campos enriquece enormemente al conjunto. Por ejemplo: conocemos mejor cómo estabilizar sistemas dinámicos en parte gracias a los desarrollos con drones, los micro-robots nos enseñaron la importancia de la cooperación entre múltiples individuos para lograr un único objetivo, los subacuáticos nos hicieron aprender sobre visibilidad y localización en condiciones extremas mientras que los de cirugía robotizada nos mostraron el camino hacia la robustez y seguridad de la telemanipulación precisa de pequeños componentes. Todos estos avances en el estado de la técnica los podemos ver aprovechados en el mantenimiento remoto, en el que el robot humanoide, entre otros sistemas robotizados, tiene un rol fundamental al ser una réplica de la estructura física del operador humano.

Como reflexión añadiría que en posibles diseños posteriores podrían aparecer optimizaciones en el diseño que, partiendo de esta orientación antropocéntrica fuera hacia modelos más orientados hacia los trabajos en este tipo de instalaciones, como podría ser el hecho de dotarlos de más brazos especializados para alcanzar zonas calientes o apéndices que permitan situar cámaras o sensores a cierta distancia para tener un mayor rango de visión.

– P: En IFMIF-DONES, la robótica formará parte de un ecosistema donde conviven científicos e ingenieros, además de otras profesiones. ¿Se siente cómodo en un “hábitat” profesional tan heterogéneo?

– R: Diría que nunca es suficiente el nivel de heterogeneidad cuando se trata de abordar retos tecnológicos complejos. Cada tipo de especialista tiene una forma distinta de abordar problemas e interpretar fenómenos en función de resultados. Esta diversidad de enfoque en IFMIF-DONES es fundamental por la propia naturaleza de los trabajos: Física, Materiales, Ingeniería, Matemáticas, Administración, Integración… Pero de manera colateral, esta coexistencia motivada por la necesidad potencia la adquisición de nuevos puntos de vista, formas de pensar alternativas y sobre todo, fomenta el continuo aprendizaje fuera del propio ámbito de conocimiento con el constante objetivo de tratar de buscar las maneras más óptimas de apoyar al Proyecto.

– P: Uno de sus deseos es “la aparición de una de esas serendipias que dan pie a una nueva rama en la ciencia”.

– R: Buena pregunta. Reconozco que es un deseo ambicioso y, por la propia definición desconozco hacia dónde podrían divergir las líneas de investigación actuales. Pero, al igual que ha ocurrido en algunas ocasiones a lo largo de la historia, albergo la esperanza de que en cualquier momento pueda detectarse un nuevo fenómeno físico o reto tecnológico cuya explicación requiera de un nuevo paradigma científico o, al menos, que exija que nos replanteemos la metodología que hemos estado siguiendo hasta ahora y avancemos hacia un modelo más completo capaz de dar una explicación efectiva. Aunque nos pueden venir a la mente ejemplos como el del descubrimiento de la penicilina, rayos X o el calentamiento con microondas, en el propio campo de la robótica reciente contamos con algunos modelos matemáticos que la comunidad científica desarrolló gracias al funcionamiento inesperado de prototipos que no podían explicarse con las ecuaciones del momento.