Los robots ya están presentes en nuestro día a día, pero los nuevos diseños que se están desarrollando y empezando a operar prometen revolucionar distintos sectores, desde la construcción hasta la agricultura. Más allá de su potencial para maximizar la producción, son dispositivos especialmente útiles en situaciones en las que pueden evitar el riesgo de operarios humanos, como desactivar explosivos o proteger contra incendios, como el robot madrileño que ayudará a los bomberos.

En esa misma línea, un equipo de investigadores japoneses está desarrollando otro ingenioso mecanismo robótico que puede suponer un antes y un después en las labores de extinción de incendios. Lo han bautizado como Dragon Firefighter (DFF) pero, en lugar de escupir llamas, utiliza chorros de agua a presión para 'volar' por encima del fuego y acabar con él.

Esta novedosa aproximación, detallada en un artículo publicado en Frontiers in Robotics and AI, pretende ayudar a extinguir los incendios en los edificios de forma segura y eficaz mediante control remoto. Frente al uso de drones, cada vez más frecuente en los incendios forestales, esta solución tiene más versatilidad y potencia en interiores, reduciendo el tiempo necesario para la extinción. Así, este robot diseñado para rociar agua a distancia puede reducir el riesgo que corren los bomberos al enfrentarse a peligros como el posible colapso estructural de un edificio o los gases tóxicos que se liberan durante un incendio. 

Volando voy

Este curioso artilugio, que todavía tiene un largo camino por delante hasta convertirse en un compañero indispensable para los bomberos, es el resultado de años de investigación en el laboratorio del ingeniero Satoshi Tadokoro en la Universidad de Tohoku. Este experto en robótica, especializado en labores de rescate y emergencias, empezó a trabajar en el diseño del "dragón bombero" en 2016. 

Junto a Yuichi Ambe, coautor del estudio y profesor adjunto de la Universidad de Osaka, y otros 11 investigadores, Tadokoro se puso en contacto con varias brigadas de bomberos japoneses. Así pudo conocer de primera mano sus necesidades a la hora de llevar a cabo su trabajo en condiciones lo más seguras posibles. 

Si otros dispositivos como los drones utilizan varios rotores para volar, la propuesta de Tadokoro y Ambe se basa en la propulsión a chorro. El cuerpo principal del DFF es una manguera de 4 metros que 'vuela' y cambia de dirección gracias a 8 chorros de agua situados en toda su extensión. La flexibilidad del material con la que está fabricada la manguera le permite cambiar de forma y orientar los chorros hacia las llamas para acabar con ellas.

Al menos de momento, el dispositivo necesita un controlador humano, situado en una unidad de control sobre ruedas a la que está acoplada directamente. Esta, a su vez, se puede conectar a través de un tubo de suministro a un camión de bomberos, que alberga enormes depósitos de agua de hasta 14.000 litros.

La clave para el funcionamiento del "dragón bombero" son las boquillas orientables distribuidas a lo largo de la manguera y en su 'cabeza', encargadas de lanzar el agua a una velocidad de 6,6 litros por segundo con una presión de hasta un megapascal (145 psi). Es lo que permite que el dispositivo vuele a 2 metros de altura y que, además, sofoque rápidamente cualquier conato de incendio.

Para que el operario pueda controlar y orientar el dispositivo a distancia, este incluye una cámara de ojo de pez en uno de sus extremos y otra de imagen térmica, que puede ayudar a localizar el origen del fuego. Sin embargo, a tenor de las imágenes del vídeo compartido por los investigadores y debido a la presencia del agua, las imágenes obtenidas pueden ser confusas o borrosas.

Proceso de mejora

El primer bautismo de fuego, nunca mejor dicho, del dispositivo tuvo lugar durante la ceremonia de apertura de la Cumbre Mundial de Robots (WRS2020), que se celebró en 2021 en la ciudad nipona de Fukushima. Primero, varios robots se encargaron de encender un pebetero con una bola de fuego, y posteriormente el 'dragón bombero' llevó a cabo su tarea de extinción en cuestión de segundos.

Esa primera demostración en condiciones reales sirvió a los investigadores para poner a prueba su correcto funcionamiento y detectar algunas de las mejoras necesarias que han ido implementando en los últimos años, hasta la publicación de este estudio. "Desde entonces hemos seguido trabajando para mejorarlo y hemos aprendido muchas cosas nuevas", señala otro de sus responsables, Yu Yamauchi, en un comunicado de prensa. 

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Entre otras cosas, señala el investigador, "descubrimos que el mecanismo original de amortiguación pasiva que contrarresta las oscilaciones del cuerpo del Dragon Firefighter era poco práctico: tardaba demasiado en prepararse para el vuelo". Además, también se dieron cuenta de que "el calor del fuego puede causar deformaciones plásticas perjudiciales en aplicaciones exteriores del tubo corrugado que sujeta la manguera de agua y los cables eléctricos".

Entre las mejoras que cita el estudio, se encuentran una mejor impermeabilización para evitar fallos eléctricos, boquillas capaces de soportar mayores presiones y un mecanismo mejorado para canalizar el flujo de agua, que se irán implementando poco a poco hasta que el proyecto entre definitivamente en servicio.

Y es que, por cuestiones de seguridad, cada mejora debe ser analizada y puesta a prueba en distintas condiciones, incluidas las más extremas, para que el producto final sea lo más efectivo y seguro posible. "Calculamos que tardaremos unos diez años más en desplegar nuestro robot en escenarios reales de lucha contra incendios", sostiene Ambe.

Su objetivo, y su principal desafío, es ampliar su alcance más allá de los 10 metros, para que ni siquiera tenga que estar cerca del foco del incendio. También deberán desarrollar nuevas técnicas de extinción de incendios "adaptadas a las capacidades únicas de este robot", además de materiales más resistentes al calor.  

La otra gran ventaja de las investigaciones en torno a un robot como el DFF es que han sido publicadas como ciencia abierta (algo similar al código abierto en software), lo que implica que cualquier investigador puede aprovechar los datos y los diseños de estos científicos japoneses para desarrollar dispositivos similares.

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