Estado del Arte - RoboticsURJC/tfg-jlopez GitHub Wiki
Para poder profundizar en mi investigación, es necesario poder conocer las aplicaciones que existen al respecto, enumerar sus características, mostrar sus ventajas y sus desventajas.
Tras una profunda investigación, he encontrado las siguientes aplicaciones:
A robotized Raspberry-Based System for Pothole 3D Reconstruction and Mapping
Este artículo discute el desarrollo de un sistema de monitoreo de baches de bajo coste infraRob y alto rendimiento utilizando la tecnología Raspberry Pi. El sistema involucra módulos de cámara y GPS gestionados por una RPI4B montada en un robot autónomo y controlado remótamente. El robot captura coordenadas e imágenes de baches (cuando detectas el bache, tienes que tomar las imágenes en círculos para que sea lo más variado posible), que luego se procesan utilizando técnicas fotogramétricas para crear modelos 3D y calcular el volumen a rellenar. El estudio también explora la integración de un Sistema de Información Geográfica (SIG) para mejorar los esfuerzos de mantenimiento y reparación de pavimentos. Además, aborda los desafíos de la detección y medición de baches, así como el impacto potencial en la seguridad vial y el mantenimiento de infraestructuras. El documento enfatiza la aplicación práctica del sistema desarrollado y su potencial para futuros desarrollos e integración con otras tecnologías.
Puede detectar baches de 75 cm de diámetro.
No se puede usar en condiciones climáticas adversas y se tiene que operar con él durante el día.
Se usa un script de Python para capturar las imágenes y la posición del GPS cada 5s
Para añadir los datos del GPS a la imagen, se usa la librería piexif
Usan ContextCapture que es de pago, para trabajar con la fotoganometría.
Usa QGIS para ver el volumen.
Esta aplicación forma parte del proyecto europeo Horizon 2020:
La Unión Europea concentró gran parte de sus actividades de investigación e innovación en el anterior Programa Marco denominado Horizonte 2020 (H2020). En el período 2014-2020 y mediante la implantación de tres pilares, ha contribuido a abordar los principales retos sociales, promover el liderazgo industrial en Europa y reforzar la excelencia de su base científica. El presupuesto disponible ha ascendido a 76.880 M€.
Horizonte 2020 ha integrado por primera vez todas las fases desde la generación del conocimiento hasta las actividades más próximas al mercado: investigación básica, desarrollo de tecnologías, proyectos de demostración, líneas piloto de fabricación, innovación social, transferencia de tecnología, pruebas de concepto, normalización, apoyo a las compras públicas pre-comerciales, capital riesgo y sistema de garantías.
https://cordis.europa.eu/project/id/955337
Robotic Maintenance of Road Infrastructures: The Heron Project
El Proyecto HERON se centra en el mantenimiento robótico de infraestructuras viales, utilizando vehículos robóticos autónomos y drones para coordinar los trabajos de mantenimiento. El sistema busca optimizar la eficiencia y seguridad de las operaciones de mantenimiento, así como reducir costos y accidentes.
Objetivos Científicos
Desarrollo de Vehículos Autónomos: Diseño de un vehículo robótico terrestre que trabaja junto a drones autónomos para la coordinación de las tareas de mantenimiento.
Integración de Sensores: Utilización de sensores y escáneres para la creación de mapas 3D, lo que mejora la monitorización de las condiciones de las infraestructuras viales.
Arquitectura de Comunicación: Implementación de una arquitectura de comunicación que garantice una interacción fluida entre todos los actores involucrados en el mantenimiento.
Herramientas de Inteligencia Artificial: Desarrollo de herramientas de IA para optimizar la coordinación de los flujos de trabajo de mantenimiento y procesar datos de forma inteligente.
Análisis de Imágenes: Uso de módulos de análisis de imágenes para la detección de defectos y para garantizar un flujo de tráfico sin interrupciones durante el mantenimiento.
Beneficios del Proyecto
Reducción de Accidentes: Mejora de la seguridad del usuario mediante un sistema automatizado que minimiza los riesgos asociados al mantenimiento de carreteras.
Costos de Mantenimiento: Disminución de los costos de mantenimiento gracias a la automatización y la eficiencia de los robots.
Aumento de la Capacidad de la Red Vial: Optimización de la capacidad y eficiencia de las redes viales mediante el uso de tecnología avanzada.
Intercambio de Datos: Establecimiento de un sistema de intercambio de datos en tiempo real para mejorar la toma de decisiones y la planificación de mantenimiento.
Conclusión
El Proyecto HERON propone un sistema integrado que combina robótica y inteligencia artificial para mejorar el mantenimiento de infraestructuras viales. La implementación de este sistema no solo promete aumentar la seguridad y eficiencia, sino también optimizar los recursos utilizados en el mantenimiento de carreteras, garantizando que las operaciones se realicen de manera segura y efectiva.
Esta aplicación también forma parte del proyecto europeo Horizon2020
https://cordis.europa.eu/project/id/955356/es
EyesNroad
Ganador del premio acex en la categoría general en los XX premios de conservación de carreteras (año 2024)
EyesNroad es una plataforma web utiliza Inteligencia Artificial y Machine Learning para identificar señalización vertical y horizontal, pórticos, baches y deterioro en carreteras, e incluso la retroreflectancia de las señales, a través de vídeos capturados con cualquier dispositivo con cámara y georreferenciación, ubicado en el salpicadero de un vehículo. Con esta tecnología, eyesNroad genera inventarios de señalización y reportes detallados del estado de las carreteras, posibilitando un mejor control y mantenimiento, ofreciendo soluciones precisas para optimizar la seguridad vial.
No calcula el volumen de los baches
Necesita ser instalada una cámara con GPS en el salpicadero o en el parabrisas de un vehículo
Actualmente en la base de datos tienen solo las carreteras de España y Chile, a falta de recoger Portugal, 70% de EE.UU, a futuro de tener Canadá, Francia, Alemania y Reino Unido
Coste: 2,1€/km (impuestos no incluidos)
Actualmente solo funciona para Portugal
https://ecapturedtech.com/productos
OMICRON: Robotización y automatización de la operativa del sellado de grietas superficiales
Ganador del premio acex en la categoría asociados en los XX premios de conservación de carreteras (año 2024)
Objetivo del Proyecto
El principal objetivo del proyecto OMICRON es mejorar la seguridad de los operarios encargados de la conservación de carreteras, específicamente en el sellado de grietas, eliminando la exposición de estos trabajadores al tráfico y a condiciones peligrosas. Se buscan los siguientes objetivos parciales:
- Reducir la siniestralidad a cero.
- Minimizar el tiempo de exposición durante la preparación de la maquinaria.
- Disminuir la accidentalidad de los usuarios de la vía durante las labores de conservación.
Solución Propuesta
La solución consiste en la automatización y robotización del proceso de sellado de grietas en el pavimento. Esto incluye:
- Desarrollo de una herramienta de sellado que integre todas las fases del proceso.
- Automatización de la máquina selladora.
- Software para la detección de grietas, que utiliza inteligencia artificial.
- Generación y ejecución de trayectorias mediante un brazo robótico.
- Interfaz de usuario con soporte de Realidad Virtual y Aumentada.
Descripción del Proceso de Sellado
El proceso de sellado incluye varias fases que anteriormente involucraban un riesgo significativo para los operarios. Las fases son:
- Limpieza de la grieta con aire a presión.
- Calentamiento de las paredes de la grieta.
- Dispensado del mástico mediante una manguera calefactada.
- Aplicación de árido sobre el mástico para mejorar la seguridad.
Innovaciones y Mejoras
El proyecto está en una fase temprana de implementación, pero ya se han desarrollado ciertas innovaciones:
- Prototipo que realiza la operativa sin exponer a trabajadores al tráfico.
- Plataforma robótica móvil diseñada para distintas operaciones de mantenimiento.
- Herramienta secuencial para el sellado que optimiza cada fase del proceso.
- Mejora del mástico para su manipulación a temperaturas más bajas, reduciendo tiempos de intervención.
- Futuras mejoras para incrementar la productividad, como un brazo robótico de mayor alcance.
Consideraciones de Seguridad
La implementación de la tecnología busca reducir significativamente los riesgos asociados al trabajo en carreteras, donde los operarios se enfrentan a peligros como atropellos y quemaduras por el uso de materiales a altas temperaturas
https://www.pavasal.com/proyectos/proyecto-omicron/