México.-(Xinhua) — Estudiantes del Instituto Politécnico Nacional (IPN, superior) de México desarrollaron un vehículo robótico (rover), equipado con redes neuronales y visión artificial, capaz de identificar riesgos geológicos, detectar condiciones extremas y reconocer la presencia de gases tóxicos en zonas mineras.
Con la asesoría del doctor Rodolfo Vera Amaro, de la Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA) del IPN, las alumnas diseñaron un sistema de alta gama, basado en tecnologías emergentes como, por ejemplo, el mapeo y la localización simultánea, las redes neuronales y la visión artificial, que optimiza la toma de decisiones en la industria minera.
«Estamos integrando tecnologías de uso reciente como la inteligencia artificial, la visión artificial, tanto para que el robot pueda, como para que pueda ser autónomo e inteligente totalmente y pueda tomar sus propias decisiones», dijo el doctor Vera Amaro a Xinhua.
Para lograr que este dispositivo funcione en las minas, se adaptó una computadora de placa única de alto rendimiento, dos sensores de monóxido de carbono y dióxido de nitrógeno, una lámpara y una cámara de profundidad a un vehículo de exploración.
Al ser un dispositivo inteligente que emplea redes neuronales, continuó el especialista mexicano, el modelo requiere de un proceso de aprendizaje proporcionado por el ser humano, el cual se perfecciona de forma constante; entre más entrenamiento recibir, más inteligente se volverá.
Otro de los aspectos relevantes es que el sistema cuenta con una arquitectura abierta, lo que les permite desarrollar su propio diseño y software, e incluso considerar una patente.
Además, tener estos elementos al alcance permite reducir los costos de su fabricación, ya que no es necesario pagar licencias para utilizar sus componentes.
Gracias a la cámara de profundidad del rover, detalló Vera Amaro, esta captura imágenes RGB incluso en condiciones de total oscuridad, las cuales constituyen la base del sistema visual SLAM (V-SLAM), empleado para el mapeo y la localización simultánea, cuyo procesamiento se realiza fuera de línea.
«Una vez que el robot sale por sí solo a tierra, se adquiere una interfaz para el usuario dedicada para los especialistas en las minas, para que puedan generar el registro en el tiempo, curva y posición, en donde se generaron los picos y el mapa tridimensional que generamos. Es un mapa RGB, un mapa tridimensional, que ayudará a observar las grietas, las anomalías, algo que un sistema tradicional no puede hacer», explicó.
Como parte del desarrollo del prototipo, las jóvenes Carolina Gallo Meneses, Yesenia Cruz Domínguez y Lesly Salazar Jiménez y sus asesores visitaron una mina en el estado mexicano de Durango para observar de primera mano los riesgos a los que se enfrentan los trabajadores en las minas.
Para los estudiantes, una de las principales diferencias entre la tecnología mexicana y otra extranjera es que esta última suele ser fija y requiere que una persona traslade los módulos, lo que expone al personal a los peligros del entorno.
«El rover puede generar un desplazamiento sin una ruta en particular; simplemente, el vehículo camina y detecta obstáculos, curvas, y las puede tomar mediante técnicas de visión artificial», abundó Vera Amaro.
Para entrenar la red neuronal, se utilizaron cerca de 5.500 imágenes iniciales, que fueron rotadas y procesadas en distintas posiciones hasta alcanzar un total de 13.000 imágenes, obtenidas tanto de las minas de Durango como de una maqueta construida para este propósito.
«Sabemos que la idea y la tecnología que estamos usando puede ser usada no solamente para esa mina, sino para muchas otras mineras u otros sectores de México y no nada más en minas, sino en inspección de lugares de difícil acceso, donde no haya comunicación y donde no haya luz, donde un humano no pueda acceder», agregó.
Por ello, el especialista y su equipo no descartan iniciar los trámites para obtener su patente y continuar perfeccionando el sistema, con miras a su aplicación en entornos industriales a gran escala.
México es uno de los principales países productores en la industria minera a nivel mundial y es el primer exportador de plata, así como actor clave en la producción de cobre, zinc, plomo, oro y grafito, según reportes de la Cámara Minera de México.