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Proyectos


Sistema de Inspección por Contacto de Puentes y Estructuras Viarias Mediante Robots Aéreos

Responsable: Guillermo Heredia Benot
Tipo de Proyecto/Ayuda: Plan Estatal 2013-2016 Retos - Proyectos I+D+i
Referencia: DPI2015-71524-R
Fecha de Inicio: 01-01-2016
Fecha de Finalización: 31-12-2018

Empresa/Organismo financiador/es:

  • Ministerio de Economía y Competitividad

Equipo:

Contratados:

  • Investigadores:
    • Antonio Enrique Jiménez Cano

Resumen del proyecto:

AEROCROS propone el desarrollo de un sistema robótico aéreo con un brazo manipulador compliant de múltiples grados de libertad para la inspección por contacto de puentes y estructuras de paso en carreteras mientras está volando, con un módulo de sensores situado en el extremo del brazo. En los tests para evaluar el estado de las grietas y las barras corrugadas de refuerzo en puentes de hormigón armado es necesario que un módulo de sensores (por ejemplo ultrasonidos) esté en contacto con la estructura un tiempo determinado para tomar las medidas. Actualmente, es necesario que inspectores con experiencia tengan acceso directo a los componentes del puente para la realización de las pruebas, utilizando grúas, andamios y otros dispositivos, lo que es peligroso y agotador para los inspectores, es muy costoso e interfiere con el tráfico rodado. La aplicación de robots terrestres no resuelve el problema, ya que interfiere con el tráfico y tiene problemas para llegar a algunas zonas del puente para la inspección.

AEROCROS desarrollará un robot aéreo basado en un multirotor, con un brazo manipulador especializado para la inspección por contacto de puentes y estructuras viales. El brazo se colocará en la parte superior del robot aéreo, ya que muchas de las tareas de inspección que requieren contacto en los puentes tienen que hacerse desde la parte inferior del tablero del puente. Esta configuración no se ha probado nunca antes, y presenta varios desafíos en estabilidad y control del robot aéreo. Además, a fin de mantener el contacto del módulo de sensores con la estructura, se desarrollará un brazo compliant, con varias articulaciones elásticas o con rigidez variable, de modo que sus elementos elásticos de la articulación puedan absorber las perturbaciones y oscilaciones del robot aéreo durante el vuelo, mejorando la estabilidad. El control acoplado de la plataforma aérea y el brazo compliant también se desarrollará en el proyecto.

Otro de los objetivos del proyecto es el desarrollo del sistema de localización y generación de mapas necesarios para el posicionamiento relativo preciso para compensar la falta de un sistema de posicionamiento por satélite fiable bajo el puente, y para guiar la inspección.

AEROCROS también desarrollará el módulo de detección de ultrasonidos para la detección de defectos en el hormigón del puente, basado en una matriz bidimensional de transductores de fibra óptica optoacústicos, y los algoritmos de procesamiento necesarios. Se espera que el sistema sea capaz de detectar la posición relativa de una grieta o una barra de refuerzo con respecto al módulo de detección automática. La demostración del proyecto se realizará en un puente real al final del proyecto. La demostración final de AEROCROS se hará en un puente real al final del proyecto.

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