Una investigación impulsa la cooperación entre robots y humanos en escenarios de catástrofes

Una tesis doctoral, leída en la Universidad de Málaga, propone una arquitectura pionera para mejorar la coordinación entre robots y equipos humanos en situaciones de emergencia, especialmente en entornos donde la conectividad es limitada o inexistente.

El trabajo, desarrollado por el investigador Juan Bravo Arrabal en el Instituto de Investigación en Ingeniería Mecatrónica y Sistemas Ciberfísicos (IMECH.UMA), lleva por título 'An Internet of Robotics Things Platform for Connecting Agents in Disaster Scenarios' y ha sido dirigido por los doctores Jesús Fernández Lozano y José Antonio Gómez Ruiz, dentro del Programa de Doctorado en Ingeniería Mecatrónica.

La tesis ha sido desarrollada en el seno del Grupo de Robótica y Mecatrónica de la UMA, y se enmarca en los trabajos del proyecto nacional SAR4.0, coordinado por los profesores Alfonso García Cerezo y Anthony Mandow. Este proyecto apuesta por un nuevo paradigma en sistemas ciberfísicos cooperativos humano-robot aplicados a misiones de búsqueda y rescate, donde la autonomía, la comunicación eficiente y la colaboración en tiempo real son claves.

La investigación se centra en los retos de la robótica de campo: operar en entornos impredecibles, con recursos escasos y donde sólo la información más crítica puede ser procesada y compartida eficazmente. Para ello, Bravo propone un enfoque de co-diseño que integra sensores, sistemas de percepción, capacidad de cómputo local y herramientas de comunicación adaptativa.

La tesis introduce la arquitectura Internet de los Agentes Cooperativos (IoCA), una plataforma descentralizada capaz de coordinar en tiempo real distintos tipos de agentes (robots, drones, vehículos, e incluso rescatistas) dotados de movilidad, memoria embarcada, autonomía básica y habilidades operativas. Esta solución permite ejecutar algoritmos de forma distribuida sin depender de infraestructuras centrales, lo que resulta vital en operaciones de búsqueda y rescate (SAR) tras terremotos, incendios o accidentes industriales.

"En esta década, los robots están dejando de ser herramientas aisladas para convertirse en aliados conectados en tiempo real con los primeros intervinientes. Son capaces de actuar de forma autónoma, asistiendo en tareas críticas como el transporte de suministros, la localización de víctimas, el seguimiento de rescatistas o la planificación de rutas óptimas que mejoran la logística de las misiones", destaca el autor.

Uno de los elementos innovadores del sistema es la incorporación de Digital Twins o gemelos digitales, que permiten fusionar el mundo físico y virtual para tener un control más preciso de la situación, detectar riesgos, informar del estado de los agentes o geolocalizar víctimas, incluso en ausencia de cobertura móvil tradicional.

El nuevo doctor, que ha obtenido la mención Internacional y la calificación Cum Laude, ha validado su propuesta en entornos reales y con profesionales del ámbito de la emergencia. Además, su trabajo ha sido aplicado en distintos sectores: redes de telecomunicaciones de emergencia (en colaboración con el Instituto Telma), soluciones de telemedicina (quedando finalista del KUKA Innovation Award 2023 tras una estancia en la Universidad del Sur de Dinamarca), y despliegues de redes 5G en zonas aisladas junto a empresas como Vodafone y Huawei.

La defensa, celebrada en la Escuela de Ingenierías Industriales de la UMA, reunió a especialistas en robótica aplicada y gestión de emergencias. Los resultados de esta tesis representan un avance estratégico hacia sistemas robóticos más ágiles, resilientes y adaptables, diseñados para actuar donde más se necesitan: cuando el tiempo apremia y la infraestructura falla.

Para más información sobre las líneas de investigación del Instituto de Investigación en Ingeniería Mecatrónica y Sistemas Ciberfísicos, se puede visitar la web del IMECH-UMA.