RAFAGA significa Robust Autonomous Flight of unmanned Aerial vehicles in Gps-denied outdoor Areas, es decir, Vuelo autónomo robusto de vehículos aéreos no tripulados en áreas al aire libre sin acceso a GPS.
El objetivo de proyecto es desarrollar micro vehículos aéreos con vuelo autónomo en escenarios interiores y exteriores en los que la señal GPS es poco fiable o inaccesible. El vuelo autónomo es extremadamente útil en aplicaciones en las que se deben realizar tareas tediosas y repetitivas, liberando al operador para que pueda centrarse en otras tareas. A dos años de su inicio ya ha producido resultados, lo que le valió hace un par de meses obtener un segundo lugar en una competencia internacional en China.
El proyecto RAFAGA es liderado por el doctor José Martínez Carranza, investigador del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y es financiado por el Fondo Newton de la Royal Society del Reino Unido. Este proyecto busca crear drones con capacidades de vuelo autónomo, robustos a la pérdida o falta de señal de GPS y que puedan tomar decisiones inteligentes.
Con algunos de estos desarrollos el equipo QuetzalCuauhtli, del INAOE, concursó en la International Micro Air Conference and Competition que se realizó hace unas semanas en el Beijing Institute of Technology en China (IMAV 2016), obteniendo un segundo lugar en la categoría de drones en interiores. Se trata de un gran logro y avance de RAFAGA.
Una de las competencias que se llevan a cabo durante el IMAV 2016 consistió en que los drones efectuaran una serie de actividades en un contexto de simulación de un accidente de una plataforma petrolera que se incendió y explotó.
Se debe entonces enviar una brigada de drones para desempeñar distintas actividades: llegar al área del desastre y sobrevolarla, generar un mapa de la misma, ubicar personas que hubieran saltado al mar, identificar dónde estaban y buscar el lugar donde tenían que dejar un salvavidas. Uno de los drones tiene que bajar al mar y tomar una muestra del agua y otros tienen que entrar al edificio de la plataforma para generar un mapa del mismo, localizar los objetos con material peligroso, tomarlos y depositarlos en un contenedor seguro y después salir. Todos estos drones debían partir de una plataforma en movimiento y regresar a la misma.
En esta competencia el equipo QuetzalCuauhtli, del INAOE, participó con tres vehículos de una plataforma que se llama Bebop 2, de la empresa Parrot. Estos instrumentos son pequeños, otra de las características que tomaban en cuenta los evaluadores, así como el uso de plataformas para las que existe software, y trabajar con ello en los drones que ya tienen cámaras. Aun con estas condiciones, los equipos muestran que se pueden hacer cosas interesantes. Como ya mencionamos, el equipo INAOE participó en el reto de interiores, en el que los drones tenían que volar al interior de la plataforma, generar mapas, buscar objetos, etcétera.
Estos desarrollos forman parte de RAFAGA, proyecto que recibió financiamiento por dos años, desde marzo de 2015 y que terminará en febrero de 2017. Aunque está próxima la fecha de conclusión de este trabajo de investigación en robótica aérea, y los resultados obtenidos en este evento son importantes, no sólo por el premio obtenido, sino porque se pusieron a prueba los sistemas desarrollados por este equipo a lo largo de casi dos años, lo más importante seguro está por venir. Muy pronto aparecerán más resultados, no sólo en la publicación de artículos de investigación, sino también en la divulgación y, esperemos, ganando otros concursos.
Y es que lo presentado en la competencia en China solo es parte de un gran proyecto. En el IMAV 2016 se presentó lo relacionado con el desarrollo de toda una infraestructura de comunicación con los drones, con el objeto de que estos vuelen autónomamente y procesen la información visual de las cámaras que llevan a bordo para que desempeñen actividades de manera inteligente.
El equipo ganador de este segundo lugar está integrado por el doctor José Martínez Carranza, investigador de la Coordinación de Ciencias Computacionales del INAOE; Aldrich Alfredo Cabrera Ponce, Roberto Munguía Silvia y Leticia Oyuki Rojas, estudiantes del Instituto Tecnológico Superior de Atlixco (ITSA); y el Dr. Luis Manuel Valentín Coronado, quien realiza un postdoctorado en la misma coordinación del INAOE.
Este evento reúne, desde 2008, a expertos en vehículos aéreos, en drones pequeños en particular. Para ser aceptado en la competencia, además de la solicitud, se debe enviar evidencia de que se cuenta con la infraestructura y conocimiento en el tema. De las 29 solicitudes de diferentes países que participaron, seleccionaron sólo a 13, quienes además recibieron financiamiento parcial.
RAFAGA también ha recibido apoyo de la empresa mexicana Heliboss, distribuidores oficiales de la empresa DJI que se dedican al diseño y construcción de drones. La relación con el INAOE inició hace un año, cuando el doctor Carranza se acercó al CEO de la empresa e intercambiaron información de proyectos, principalmente sobre RAFAGA, lo que condujo a la donación de uno de sus drones, el Matrix 100, al proyecto y al Instituto.
Como mencionamos antes, estos son sólo resultados parciales. El equipo tiene como reto participar el próximo año en Francia y competir en las pruebas de interiores y exteriores. Los retos serán, entre otros, tener formación fija de drones y drones colaborativos, que levanten más de un objeto. Seguramente varios de los estudiantes asociados, que deben culminar pronto sus tesis de maestría y doctorado en robótica aérea, contribuirán bastante a este proyecto.
Las posibilidades de esta línea de investigación no se detienen en los vehículos aéreos. Recientemente, este grupo ha obtenido financiamiento a través del INEGI, no en robótica aérea, pero sí en el uso de drones y procesamiento de la información visual, lo que les permitirá dar continuidad a sus investigaciones.
Artículo basado en una entrevista con el Dr. José Martínez Carranza.
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