La pirámide de observación implica el uso de varias plataformas robóticas para inspeccionar áreas oceánicas. Las organizaciones robóticas autónomas podrán hacer observaciones sobre grandes áreas oceánicas a una fracción del costo en comparación con los sistemas tradicionales basados en embarcaciones. Crédito: Amos / NTNU
Imagine robots controlados por la IA que se organizan en diferentes grupos, o en todos los grupos, y que se reorganizan y hacen nuevos planes cuando sea necesario. Este tipo de flexibilidad puede permitir a los robots resolver efectivamente diferentes tipos de tareas como equipo.
El comando, el control, la comunicación y el análisis se realizan en una red para llevar a cabo misiones determinadas por los operadores humanos. Y las tareas que realizan están mucho más allá de lo que pueden lograr los robots individuales.
Un cambio de paradigma
Las organizaciones robóticas autónomas (ARO) también pueden resolver tareas mucho más allá de lo que los sistemas robóticos tradicionales pueden ofrecer. Podrán responder con una agilidad que les permita adaptarse a los cambios en las tareas y necesidades. Aro hará posible que los robots alcancen nuevos niveles de independencia.
Al combinar e integrar las capacidades de diferentes plataformas, como robots submarinos autónomos (AUV), vehículos de superficie no introducidos (USVS), vehículos aéreos no introducidos (UAV) y pequeños satélites con cargas útiles personalizadas, se cree que las industrias oceánicas e offshore se enfrentan a un cambio de paradigma.
Este cambio se aplicará a todo, desde la recolección y la inspección de datos, hasta el mantenimiento y la reparación (IMR), así como la seguridad y la defensa.
Para lograr estos avances, AROS debe estar equipado con habilidades cooperativas sofisticadas, capacidades de control avanzadas y resiliencia tanto como individuos como como equipos de robots heterogéneos. Estos equipos funcionarán sin problemas a través del espacio, el aire, la superficie del mar y los ambientes submarinos.
Probado en Svalbard
En 2022, lo que se conoce como la pirámide de observación, con un satélite de investigación incluido, se probó por primera vez en Svalbard. Aquí es donde los investigadores usan satélites pequeños, robots submarinos y todo lo demás para hacer observaciones y mediciones simultáneas.
Anteriormente, había habido varias pruebas exitosas con varias combinaciones de robots submarinos, buques de superficie y aviones realizados en colaboración con socios nacionales e internacionales.
La lista de participantes es larga: Equinor, The Energy Company; FFI, el establecimiento de investigación de defensa noruega; Sintef, el instituto de investigación independiente más grande de Scandinavia; UIT, la Universidad del Ártico de Noruega; Unis, el Centro Universitario de Svalbard; Instituto de Investigación Noruega de Norce; Niva, el Instituto Noruego para la Investigación del Agua y NGU, la encuesta geológica de Noruega y otros han estado estrechamente involucrados en la investigación.
Pero el lanzamiento del primer satélite de investigación de NTNU en 2022 completó esta pirámide observacional.
La pirámide de observación se basa en el uso de diferentes plataformas de robots para centrarse en el mismo tiempo y un lugar para examinar un área oceánica: los robots submarinos autónomos, un recipiente superficial sin trabas, un dron volador autónomo y el satélite de investigación de NTNU que recopilan datos oceánicos en funcionamiento.
La pirámide de observación opera desde el nivel del mar debajo del mar y hasta el espacio, pero todas las plataformas tienen el mismo objetivo. El objetivo de la operación en Svalbard era mapear la floración de primavera de las algas en Kongsfjorden.
Ahora, los investigadores van un paso más allá.
Más rápido, más barato y más eficiente
Los expertos están viendo un cambio de operaciones con solo unas pocas plataformas, o enjambres que operan juntos, a lo que llaman un sistema de sistemas (SOS). Es una nueva forma de organizar tareas laborales.
Combinar el uso coordinado de varias plataformas de sensores existentes para la ejecución rápida y eficiente de tareas está más orientado al futuro que pasar mucho tiempo y dinero en la adaptación de recursos individuales con capacidades complejas.
La interacción significa que diferentes plataformas de robots en un ARO pueden hacer cosas que cada robot individual no podría hacer solo.
Las organizaciones robóticas autónomas podrán hacer observaciones sobre grandes áreas oceánicas a una fracción del costo en comparación con los sistemas tradicionales basados en embarcaciones.
Tendrán habilidades de colaboración avanzadas, capacidad de control y robustez, tanto como robots individuales como un sistema total compuesto por diferentes equipos de robots que operan en el espacio, en el aire, en la superficie del mar y bajo el agua.
Dos décadas de trabajo de campo
El trabajo se basa en años de investigación en colaboración entre NTNU, Equinor y la Universidad de Oporto, junto con los principales socios de investigación en Europa y los Estados Unidos. Su visión se presenta en la revista Science Robotics.
El equipo tiene más de dos décadas de experiencia en la creación e implementación de sistemas de comando y control para operaciones no tripuladas en el Atlántico, el Ártico, el Pacífico, así como los mares mediterráneos y adriáticos.
Para NTNU, este es el resultado de la innovación en centros de investigación transversales como NTNU Amos, NTNU Vista Caros, SFI Harvest y varios otros proyectos relacionados.
En Noruega, Equinor es una fuerza impulsora para esta tecnología junto con comunidades de investigación en NTNU y otros grupos que trabajan con mapeo ambiental, monitoreo e inspección, operación y mantenimiento de instalaciones en alta mar.
En Portugal, el profesor João Sousa está en el asiento del conductor para varios programas importantes en investigación y seguridad marina bajo los auspicios de la OTAN.
El objetivo es desarrollar las organizaciones robots autónomas del futuro que permitan ampliar y apoyar el desarrollo tecnológico para una sociedad más segura.
Apuntando alto
Los hallazgos están respaldados por proyectos de investigación, innovaciones industriales y trabajos de campo tanto para la investigación marina como para las aplicaciones industriales.
En este ambicioso esfuerzo, el equipo apuntó alto. Intentaron tomar riesgos, empujar los límites, ser innovadoras, trascender las barreras con un enfoque interdisciplinario y entrar en lo desconocido.
Equinor ya ha implementado varias soluciones robóticas en sus operaciones offshore en el mapeo y el monitoreo de los ecosistemas oceánicos y para la inspección de la infraestructura en alta mar.
AROS debe ofrecer beneficios significativos a los usuarios, incluido el costo reducido, una mayor efectividad de la misión, tiempos de respuesta más rápidos, una mejor calidad, así como una mejor resiliencia del sistema.
Aunque el enfoque actual está en las operaciones marinas, prevén que Aros, una vez implementado, podría revolucionar una gama más amplia de aplicaciones en la sociedad.
Más información: Kjetil Skaugset et al, organizaciones robóticas autónomas para operaciones marinas, ciencia robótica (2025). Doi: 10.1126/scirobotics.adl2976
Proporcionado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Noruega
Cita: El futuro de las operaciones marinas: robots que se organizan (2025, 6 de mayo) recuperado el 6 de mayo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-05-future-marine-robots.html
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