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Plataformas Aéreas no Tripuladas para la Minería

Objetivo

UAV 1Esta iniciativa busca diseñar, construir, sensorizar y operar plataformas aéreas no tripuladas (Unmanned Aerial Vehicles – UAVs). Se han desarrollado plataformas de alta maniobrabilidad y pequeña escala, como los multi-cópteros, con el objetivo de realizar fotometría, estudio de estabilidad de taludes, mapeo e inspección de túneles y medición en zonas de difícil acceso, tales como caserones o naves de mantenimiento. También se ha trabajado con aeroplanos no tripulados para la realización de mediciones de variables atmosféricas de interés para la minería e industrias asociadas, tales como, concentración de contaminantes atmosféricos (gases y partículas), condiciones meteorológicas (viento y estabilidad), magnetismo, recursos hídricos y geología superficial, entre otros.

Metodología

Los investigadores del AMTC cuentan con experiencia y conocimientos avanzados en sensorizacion, procesamiento de señales, visión por computador, inteligencia computacional y toma de decisiones en tiempo real, lo cual ha permitido desarrollar plataformas UAV con un alto porcentaje de factura in-house, con crecientes capacidades de adquisición y procesamiento de información sensorial y con alto grado de autonomía. El trabajo es eminentemente multidisciplinario y las aplicaciones son abordadas por un grupo investigadores que incluye ingenieros hidráulicos, geofísicos y geólogos.
En el transcurso del año 2012 se construyeron dos multi-cópteros, que son máquinas voladoras con características de vuelo similares a las de un helicóptero pero con más de un rotor. Estas plataformas se caracterizan por ser muy estables, maniobrables y fáciles de controlar. Su rápido despliegue y alta capacidad de carga, que permite montar diversos sensores, los hace útiles para realizar tareas de inspección aérea, modelamiento tridimensional de cavidades, inspección de grandes máquinas mineras, estudio de estabilidad de taludes, mediciones topológicas y ambientales geo-referenciadas, inspección de recubrimiento de túneles y de desgaste de materiales en estructuras de difícil acceso. Se manejan utilizando un radiocontrol y también son capaces de realizar misiones autónomas en base a waypoints GPS. Actualmente se está desarrollando un sistema de navegación que le permita a un multi-cóptero volar de forma autónoma al interior de túneles para poder realizar tareas de mapeo e inspección.
La autonomía de vuelo de un multi-cóptero varía entre los 10 y 25 minutos, que no es siempre suficiente para realizar algunas tareas. Es por este motivo que también se ha trabajado con aeroplanos no tripulados, cuya autonomía puede superar 1 hora, en mediciones de temperatura, presión y humedad para la generación de modelos y pronósticos atmosféricos de alta precisión.

Resultados

Gracias a esta iniciativa se han desarrollado las capacidades y competencias necesarias para poder desarrollar proyectos de ingeniería tales como:

Asesorías en la evaluación y selección de tecnologías de UAV.
Diseño e implementación de sistemas de control de UAV (plataformas comerciales o propias).
Sensorización de UAV (plataformas comerciales o propias).
Inspección y medición en aplicaciones de alta maniobrabilidad y reducido espacio.
Modelamiento tridimensional de objetos y cavidades.

En la actualidad se cuenta con dos multi-cópteros. Sus capacidades de carga (payload) van desde los 500 hasta los 800 gramos, tienen una autonomía de vuelo de hasta 15 minutos y se han realizado exitosas pruebas de vuelo a alturas mayores a 3000msnm. Las aplicaciones concretas en las que se utilizarán estas plataformas en el transcurso de este año son la inspección y rescate de información desde estaciones de monitoreo instaladas en glaciares y apoyo en los estudios de estabilidad de taludes utilizando imágenes y sensores de rango.

Financiamiento
AMTC

Contacto
Ing. Rodrigo Asenjo Preisler
rodrigo.asenjo@amtc.cl

 



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