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Futuro eléctrico: El MIT muestra la tecnología de los barcos eléctricos autónomos

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Científicos del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial (CSAIL) del MIT y del Laboratorio Senseable City, junto con el Instituto de Soluciones Metropolitanas Avanzadas (Instituto AMS) de Ámsterdam (Países Bajos), han presentado el proyecto final de su trilogía de navegación autónoma: una embarcación robótica totalmente autónoma a escala real, lista para ser desplegada por los canales de Ámsterdam.

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"Roboat" ha recorrido un largo camino desde que el equipo empezó a crear prototipos de pequeñas embarcaciones en la piscina del MIT a finales de 2015. El año pasado, el equipo presentó su modelo mediano a media escala, de 2 metros de largo, que demostró una prometedora destreza en la navegación.

Este año se han lanzado dos Roboats a escala real, que han demostrado ser algo más que una prueba de concepto: estas embarcaciones pueden transportar cómodamente hasta cinco personas, recoger residuos, entregar mercancías y proporcionar infraestructuras a la carta.

La embarcación tiene un aspecto futurista: es una elegante combinación de negro y gris con dos asientos enfrentados y letras naranjas en los laterales que ilustran el nombre del fabricante.

Es un barco totalmente eléctrico con una batería del tamaño de un cofre pequeño, que permite hasta 10 horas de funcionamiento y capacidad de carga inalámbrica.

Roboats eléctricos autónomos del MIT en un canal de Ámsterdam. El barco puede transportar hasta cinco personas, recoger residuos, entregar mercancías y proporcionar infraestructura a la carta.

Daniela Rus, catedrática de Ingeniería Eléctrica e Informática del MIT y directora del CSAIL, afirma: "Ahora tenemos mayor precisión y robustez en los sistemas de percepción, navegación y control, incluidas nuevas funciones, como el modo de aproximación por proximidad para capacidades de enganche, y un posicionamiento dinámico mejorado, de modo que el barco puede navegar por aguas del mundo real".

"El sistema de control de Roboat se adapta al número de personas en la embarcación"

Para navegar con agilidad por las bulliciosas aguas de Ámsterdam, Roboat necesita una meticulosa fusión de navegación, percepción y software de control adecuados.

Utilizando el GPS, el barco decide de forma autónoma una ruta segura de A a B, mientras escanea continuamente el entorno para evitar colisiones con objetos, como puentes, pilares y otros barcos.

Para determinar de forma autónoma una ruta libre y evitar chocar contra objetos, Roboat utiliza lidar y varias cámaras que le permiten tener una visión de 360 grados. Este conjunto de sensores se denomina "kit de percepción" y permite a Roboat comprender su entorno.

Cuando la percepción detecta un objeto invisible, como una canoa, por ejemplo, el algoritmo lo marca como "desconocido".

Más tarde, cuando el equipo examina los datos recogidos durante el día, el objeto se selecciona manualmente y puede etiquetarse como "canoa".

Los algoritmos de control, similares a los utilizados en los coches autónomos, funcionan como un timonel que da órdenes a los remeros, traduciendo una trayectoria determinada en instrucciones para los "propulsores", que son las hélices que ayudan a la embarcación a moverse.

Si el barco te parece un poco futurista, su mecanismo de enganche es una de sus proezas más impresionantes: unas pequeñas cámaras situadas en el barco lo guían hasta la estación de atraque, o hasta otros barcos, cuando detectan códigos QR específicos.

Carlo Ratti, profesor de prácticas del Departamento de Estudios y Planificación Urbanos (DUSP) del MIT y director del Senseable City Lab, afirma: "El sistema permite a Roboat conectarse a otros barcos, y a la estación de atraque, para formar puentes temporales que alivien el tráfico, así como escenarios y plazas flotantes, lo que no era posible con la última iteración."

Roboat, por diseño, también es versátil. El equipo creó un diseño de "casco" universal, es decir, la parte del barco que se desplaza tanto dentro como encima del agua.

Mientras que las embarcaciones normales tienen cascos únicos, diseñados para fines específicos, Roboat tiene un diseño de casco universal en el que la base es la misma, pero las cubiertas superiores pueden cambiarse en función del caso de uso.

Fabio Duarte, investigador principal del DUSP y director científico del proyecto, afirma: "Como Roboat puede realizar sus tareas las 24 horas del día, los siete días de la semana, y sin patrón a bordo, aporta un gran valor añadido a una ciudad. Sin embargo, por razones de seguridad, cabe preguntarse si es deseable alcanzar el nivel A de autonomía.

"Al igual que un guardián de puente, un operador en tierra supervisará el Roboat a distancia desde un centro de control. Un operador puede supervisar más de 50 unidades Roboat, garantizando un funcionamiento sin problemas"

El siguiente paso de Roboat es poner a prueba la tecnología en el dominio público.

Stephan van Dijk, director de innovación del Instituto AMS, afirma: "El centro histórico de Ámsterdam es el lugar perfecto para empezar, con su red capilar de canales que sufre los retos contemporáneos, como la movilidad y la logística."

Las iteraciones anteriores de Roboat se han presentado en la Conferencia Internacional de Robótica y Automatización del IEEE. Los barcos se presentarán el 28 de octubre en aguas de Ámsterdam.

Ratti, Rus, Duarte y Dijk trabajaron en el proyecto junto a Andrew Whittle, catedrático Edmund K Turner de Ingeniería Civil y Medioambiental del MIT; Dennis Frenchman, profesor del Departamento de Estudios Urbanos y Planificación del MIT; e Ynse Deinema, del Instituto AMS.

El proyecto Roboat es una colaboración conjunta entre el CSAIL y el AMS Institute. La ciudad de Ámsterdam participa en el proyecto.