Científicos del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT (CSAIL) y el Laboratorio de Senseable City, junto con el Instituto de Soluciones Metropolitanas Avanzadas de Ámsterdam (Instituto AMS) en los Países Bajos, ahora han creado el proyecto final en su trilogía de navegación automática: una completa- barco robótico totalmente autónomo a gran escala que está listo para ser desplegado a lo largo de los canales de Ámsterdam.

“Roboat” ha recorrido un largo camino desde que el equipo comenzó a crear prototipos de embarcaciones pequeñas en el grupo del MIT a fines de 2015. El año pasado, el equipo lanzó su modelo mediano a media escala que tenía 2 metros de largo y demostró una destreza de navegación prometedora.

Este año, se lanzaron dos Roboats a gran escala, lo que demuestra más que una simple prueba de concepto: estas embarcaciones pueden transportar cómodamente hasta cinco personas, recolectar desechos, entregar mercancías y proporcionar infraestructura a pedido.  Un taxi autónomo    Un taxi autónomo

El barco parece futurista: es una elegante combinación de negro y gris con dos asientos enfrentados, con letras mayúsculas de color naranja a los lados que ilustran los homónimos de los fabricantes. Es un barco completamente eléctrico con una batería del tamaño de un cofre pequeño, que permite hasta 10 horas de funcionamiento y capacidad de carga inalámbrica.

“Ahora tenemos una mayor precisión y solidez en los sistemas de percepción, navegación y control, incluidas nuevas funciones, como el modo de aproximación de proximidad para las capacidades de enganche y el posicionamiento dinámico mejorado, para que el barco pueda navegar en aguas del mundo real”, dice Daniela Rus, profesora de ingeniería eléctrica e informática del MIT y directora de CSAIL. “El sistema de control de Roboat se adapta al número de personas en el barco”.

En lugar de ser recogidos en la acera por camiones de basura (probablemente con motores combustibles), los Roboats pueden dejar contenedores flotantes en los canales, donde los residentes pueden caminar fácilmente para dejar sus bolsas de basura. Luego, los barcos pueden recoger de forma autónoma esos contenedores y llevarse la basura. Los Roboats eléctricos pueden funcionar durante 10 horas y luego cargarse de forma inalámbrica.

Para navegar rápidamente por las bulliciosas aguas de Ámsterdam, Roboat necesita una fusión meticulosa de un software adecuado de navegación, percepción y control.    Un taxi autónomo    Un taxi autónomo

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

Para determinar de forma autónoma un camino libre y evitar chocar contra objetos, Roboat usa lidar y varias cámaras para permitir una vista de 360 ​​grados. Este paquete de sensores se conoce como el “kit de percepción” y le permite a Roboat comprender su entorno. Cuando la percepción detecta un objeto invisible, como una canoa, por ejemplo, el algoritmo marca el elemento como “desconocido”. Cuando el equipo analiza más tarde los datos recopilados del día, el objeto se selecciona manualmente y se puede etiquetar como “canoa”.

Los algoritmos de control, similares a los que se usan para los autos autónomos, funcionan un poco como un timonel que da órdenes a los remeros, al traducir una ruta determinada en instrucciones hacia los “propulsores”, que son las hélices que ayudan a que el barco se mueva.

Foto cortesia del MIT CSAIL AMS Institute

Si cree que el barco se siente un poco futurista, su mecanismo de cierre es una de sus hazañas más impresionantes: pequeñas cámaras en el barco lo guían a la estación de atraque u otros barcos cuando detectan códigos QR específicos. “El sistema permite que Roboat se conecte a otros barcos, y a la estación de atraque, para formar puentes temporales para aliviar el tráfico, así como escenarios y plazas flotantes, lo que no fue posible con la última iteración”, dice Carlo Ratti, profesor de la práctica en el Departamento de Estudios Urbanos y Planificación del MIT (DUSP) y director del Senseable City Lab.

Roboat, por diseño, también es versátil. El equipo creó un diseño de “casco” universal: esa es la parte del barco que se desplaza tanto dentro como sobre el agua. Mientras que los barcos regulares tienen cascos únicos, diseñados para propósitos específicos, Roboat tiene un diseño de casco universal donde la base es la misma, pero las cubiertas superiores se pueden cambiar según el caso de uso.

“Como Roboat puede realizar sus tareas 24 horas al día, 7 días a la semana, y sin patrón a bordo, aporta un gran valor a la ciudad. Sin embargo, por razones de seguridad, es cuestionable si es deseable alcanzar el nivel A de autonomía ”, dice Fabio Duarte, científico investigador principal de DUSP y científico líder del proyecto. “Al igual que un cuidador de puentes, un operador en tierra monitoreará Roboat de forma remota desde un centro de control. Un operador puede monitorear más de 50 unidades Roboat, asegurando operaciones sin problemas “.

El siguiente paso para Roboat es poner a prueba la tecnología en el dominio público. “El centro histórico de Ámsterdam es el lugar perfecto para comenzar, con su red capilar de canales que sufren desafíos contemporáneos, como la movilidad y la logística”, dice Stephan van Dijk, director de innovación del Instituto AMS.

Las iteraciones anteriores de Roboat se han presentado en la Conferencia Internacional IEEE sobre Robótica y Automatización. Los barcos se darán a conocer el 28 de octubre en las aguas de Ámsterdam.

Ratti, Rus, Duarte y Dijk trabajaron en el proyecto junto con Andrew Whittle, profesor Edmund K Turner del MIT en ingeniería civil y ambiental; Dennis Frenchman, profesor del Departamento de Planificación y Estudios Urbanos del MIT; y Ynse Deinema del Instituto AMS. El equipo completo se puede encontrar en el sitio web de Roboat . El proyecto es una colaboración conjunta con AMS Institute. La ciudad de Amsterdam es un socio del proyecto.

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