La industria robótica, una oportunidad para revitalizar Hamadōri

Experimentos prácticos de robots y drones, y simulacros de desastres

“Tenemos reservas hasta dentro de más de tres meses”.

A finales de 2022 escuché estas palabras que me recordaban más la típica frase de un restaurante popular o de una posada de lujo, pero en realidad describían la buena marcha del Fukushima Robot Test Field (FRT, operado por la Organización de Promoción de la Iniciativa “Fukushima, costa de la innovación”) en la ciudad de Minamisōma, en el norte de Fukushima Hamadōri. Es una enorme instalación que mide 1 km de este a oeste y 500 metros de norte a sur para varios experimentos prácticos de robots y drones en desarrollo. La visité una vez antes de la apertura total en marzo de 2020, pero en ese momento no podía imaginar que las necesidades aumentarían tanto.

El FRT se construyó en la zona costera de la ciudad de Minamisōma, afectada por el tsunami. La foto muestra el área de inspección de infraestructura y de adaptación a desastres naturales. Desde la izquierda, la planta de prueba, el puente y el túnel.

El día de la entrevista hubo demostraciones de adaptación a desastres naturales con drones y vehículos terrestres no tripulados (UGV), conferencias e intercambio de opiniones. Satō Kazuhiko, secretario general de la Organización de Capacitación Integral para Desastres Naturales de Fukushima, que organizó el evento, hizo una valoración muy positiva: “En el FRT realizamos capacitaciones y pruebas una vez cada dos meses. Es muy fácil realizar pruebas prácticas en escombros y pendientes de tierra y arena”.

Demostración de un vehículo terrestre no tripulado (UGV) entre escombros.

Además de las empresas que apoyaron el entrenamiento, participaron bomberos voluntarios de Aizu Wakamatsu y Kitakata, así como bomberos locales de Minamisōma. La presentación incluyó el uso de drones para transportar y lanzar suministros de socorro en campos urbanos sumergidos, la recopilación de información mediante drones de navegación automática en catástrofes de gran extensión en campos urbanos, y el uso de vehículos terrestres no tripulados para transportar equipos y materiales y trasladar a víctimas de catástrofes.

En la reunión de intercambio de opiniones, un miembro de la brigada de bomberos de Aizuwakamatsu hizo una solicitud basada en su conocimiento trabajando en primera línea: “Tenemos problemas para transportar equipos y personas lesionadas en accidentes de montaña. Necesitamos un robot que pueda usarse en senderos de montaña”. Parece que de este modo las empresas lograron reunir buenas pistas para el desarrollo de nuevos prototipos.

Una prueba de transporte de suministros de socorro a víctimas aisladas en un área urbana sumergida. Las cuerdas se extienden desde el dron hasta cierta altura para garantizar que los suministros se dejan caer desde una posición baja. (Fotografía del autor)

Un tipo de camilla que rastrea automáticamente a los rescatistas y un vehículo terrestre no tripulado para el transporte de materiales y equipos. Además de reducir la mano de obra, es posible buscar víctimas con un número reducido de personas.

Proporcionar un entorno enfocado en el desarrollo de robots

La zona de Hamadōri, situada en Fukushima, resultó gravemente dañada por el tsunami y el accidente nuclear en el Gran Terremoto del Este de Japón de marzo de 2011. La economía de la zona dependía en gran medida de las plantas de energía nuclear y negocios relacionados, pero además de Fukushima Daiichi (pueblo de Okuma y pueblo de Futaba), se tomó la decisión de desmantelar la planta de energía nuclear Daini (pueblo de Naraha). En el futuro, para promover la reconstrucción de Hamadōri y traer de vuelta a los residentes, será necesaria una industria clave que reemplace la planta de energía nuclear.

Por lo tanto, una de las áreas prioritarias de la iniciativa “Costa de la innovación de Fukushima” son los robots y drones, que se están desarrollando rápidamente. Incluso en los trabajos de clausura de una central nuclear en la que persisten los efectos de la radiactividad, su actividad es indispensable, por lo que cabe esperar que contribuyan tanto a la reconstrucción como al desmantelamiento. Y FRT será la base central para atraer empresas relacionadas con la robótica.

El edificio de investigación, que es la instalación central de FRT, alberga un vestíbulo y salas de conferencias.

Un sitio de prueba interior en el área base de desarrollo. Mide 32 x 30 metros de extensión y tiene una altura de 11 metros hasta el techo.

Para las empresas de robots, es esencial asegurar un entorno de pruebas. Los coches automatizados necesitan un recorrido simulado similar al de una ciudad, con semáforos y señales, mientras que los drones requieren una amplia zona para entrenarse en vuelo seguro, así como una pista de aterrizaje y un helipuerto. En principio, las empresas japonesas suelen ir a la zaga de sus competidoras de EE. UU. y China, donde es más fácil desarrollar grandes extensiones de terreno y un entorno de experimentación, y los obstáculos de entrada son elevados para las empresas de nueva creación, que incluso tienen dificultades para conseguir fondos de desarrollo. El objetivo es, por tanto, dotar al FRT de un entorno de pruebas bien equipado y atraer a Hamadōri a empresas punteras.

El área de vehículos aéreos no tripulados incluye una pista de 500 metros de largo, un helipuerto, un aeródromo con redes de protección, una instalación de prueba de resistencia de operación continua y una instalación de túnel de viento. En el área de inspección de infraestructuras y adaptación a desastres, además del campo urbano con semáforos, pasos de peatones y señales, hay enormes instalaciones como puentes de prueba, túneles y plantas. Las áreas submarinas y sumergidas incluyen un campo urbano inundado y un edificio de prueba de tanque de agua interior, que se puede usar para pruebas en tierra, mar y aire.

En el otro extremo de la pista de aterrizaje hay un aeródromo con una red de protección, que tiene un alto índice de operaciones. Con una superficie de 150 x 80 metros y una altura de 15 metros, tiene el mismo trato que un interior, por lo que no está sujeto a la Ley de Aeronáutica Civil, y los drones se pueden probar en cualquier momento sin necesidad de una solicitud.

Además, si la base de desarrollo y el sitio de prueba están muy separados, es difícil realizar la resolución de problemas y el mantenimiento, y no se pueden llevar a cabo experimentos de demostración eficientes. Para cubrir tales necesidades, el área de base de desarrollo centrada en el edificio de investigación está equipada con máquinas-herramienta de última generación e instrumentos de medición de precisión para análisis y medición, así como un laboratorio. Actualmente, 17 empresas y organizaciones diversas son arrendatarias, desde grandes corporaciones como Densō hasta pequeñas emprendedoras y la Universidad de Aizu, una institución educativa.

Además, el Centro Municipal de Creación Industrial (MIC) de Minamisōma, que alquila oficinas y fábricas, apoya la puesta en marcha, la recaudación de fondos y la gestión, y el Parque Industrial de la Reconstrucción de la Ciudad de Minamisōma, que otorga generosos subsidios a las empresas de robots, se encuentran cerca. Por lo que si la escala comercial se expande, la aceptación en la ciudad es perfecta.

También hay mucho intercambio tecnológico entre las empresas y organizaciones que están en el laboratorio. (Fotografía del autor)

En el patio se exhibía un eVTOL (avión eléctrico de despegue y aterrizaje vertical) de uno de los grupos de inquilinos, Tetra Aviation.

El accidente de Fukushima Dai-ichi impulsó al Dr. Kanaoka a luchar por la implementación social de los robots

Man-Machine Synergy Effectors, Inc., que desarrolla maquinaria pesada con forma humana similar a la que aparece en películas y animaciones de ciencia ficción, está atrayendo una atención especial entre las empresas que utilizan el FRT.

Su presidente, el Dr. Kanaoka, es experto en tecnología robótica y profesor invitado en el Centro de Investigación de Robótica de la Universidad Ritsumeikan. Fue el accidente de la central nuclear en el Gran Terremoto del Este de Japón lo que lo impulsó a lanzar su propia empresa de riesgo y apuntar a una implementación social a gran escala. “En una situación en la que estábamos expuestos al peligro de la radiación, los humanos hacían el duro trabajo que se suponía que debían hacer los robots”, recuerda. “En aquel momento, nos enorgullecía decir que la tecnología robótica de Japón era de primera clase, pero me sorprendió comprobar que no había robots que pudieran ayudar realmente en el lugar de la catástrofe”.

El Dr. Kanaoka y el Reishikijinki ver.1.2 en la exhibición en FRT. (Fotografía cortesía de Man-Machine Synergy Effectors, Inc.)

No importa cuántas tecnologías y teorías robóticas avanzadas se establezcan, no tienen sentido a menos que se implementen en la sociedad. Esos pensamientos llevaron al Dr. Kanaoka a lanzar la empresa Man-Machine Synergy Effectors en octubre de 2015, mientras luchaba por recaudar fondos y contratar personal. La oficina central y la base de investigación y desarrollo, llamada “base secreta”, se encuentran en la ciudad de Kusatsu, prefectura de Shiga, donde está el campus Biwako-Kusatsu de la Universidad Ritsumeikan. En su filosofía corporativa se ha puesto el gran objetivo de “hacer innecesarias las duras labores físicas de todo el mundo”.

En diciembre de 2019 la empresa estableció una sucursal, la base de Fukushima, en Minamisōma. Primero se estableció en el laboratorio FRT y luego se cambió al MIC en 2021. El Dr. Kanaoka comenta: “Para las empresas emergentes como Man-Machine Synergy Effectors, el apoyo de la ciudad de Minamisōma, que aspira a convertirse en ‘la ciudad de los robots’, y de la iniciativa innovadora de Fukushima, es muy alentador”.

Las tecnologías avanzadas tardan en ser comprendidas y aceptadas por el mundo, y es difícil promoverlas en términos comerciales, pero en Minamisōma, toda la ciudad las apoya. Además, dice, “Hemos podido publicitar ampliamente nuestros esfuerzos al combinar la maravillosa historia del surgimiento de una nueva industria de robots en el proceso de reconstrucción con el lanzamiento de la empresa”.

El Centro Municipal de Creación Industrial (MIC) de Minamisōma, donde se encuentra la base de Fukushima. (Fotografía cortesía de Man-Machine Synergy Effectors, Inc.)

La expansión de la maquinaria pesada humanoide conducirá a la revitalización de Hamadōri

Man-Machine Synergy Effectors es más que un simple fabricante de robots. Es un modelo de negocios que sirve como plataforma para brindar conceptos y tecnologías únicas de implementación social al intervenir entre empresas que requieren productos innovadores y fabricantes de robots.

Como se deja ver en su filosofía corporativa, los robots que maneja no están especializados para una tarea como los llamados “robots de limpieza”. El objetivo es crear una máquina multifuncional y altamente versátil que pueda reemplazar en los trabajos duros y en lugares altos donde existe el riesgo de accidentes y lesiones relacionados con el trabajo, que anteriormente dependía del trabajo humano.

Actualmente, con JR West y Nippon Signal están trabajando juntos en el desarrollo del Reishikijinki ver.2.0, que tiene como objetivo mecanizar los trabajos de mantenimiento de equipos eléctricos ferroviarios en lugares altos. Además, no se limita al campo ferroviario, sino que también se está considerando para el desarrollo de infraestructuras general, como el reemplazo de semáforos, inspección y mantenimiento de túneles y puentes, transporte, energía eléctrica y comunicaciones.

Naturalmente, el entorno de prueba también será a gran escala, por lo que además del ámbito urbano, FRT tiene una gran presencia con puentes, túneles y plantas de prueba. El Dr. Kanaoka dice con una sonrisa: “Creo incluso que es una instalación que parece haber sido diseñada exclusivamente para nosotros”.

El robot Reishikijinki ver.2.0 demostrando la instalación de semáforos en el campo urbano de FRT. (Fotografía cortesía de Man-Machine Synergy Effectors, Inc.)

También se realizó una prueba de martilleo para comprobar el estado del hormigón dentro del túnel. (Fotografía cortesía de Man-Machine Synergy Effectors, Inc.)

Dado que el Gobierno tiene como objetivo poner en uso práctico los “automóviles voladores” para la Expo de Osaka de 2025, se espera que la industria de robots y drones crezca rápidamente. También existe una necesidad urgente de utilización en el trabajo de desmantelamiento de los reactores nucleares de Fukushima Dai-ichi.

El Dr. Kanaoka dijo claramente: “No tenemos ninguna intención de trabajar directamente en robots que puedan dar respuesta al desmantelamiento y los desastres naturales”. Afirma que se centrará en los negocios BtoB (Business to Business, las transacciones comerciales entre empresas) con la vista puesta en el mercado global, sin limitarse a Fukushima y Japón. Sin embargo, agrega: “Quiero que recuerden que la maquinaria pesada que se utilizó en el pasado fue la que desempeñó un papel activo en el lugar del accidente de Fukushima Dai-ichi”.

Si la maquinaria pesada con forma humana se extiende por todo el mundo, los fondos de desarrollo serán abundantes y la tecnología y las funciones se perfeccionarán. Como resultado, se volverá cada vez más práctica y más personas podrán operarla. “Incluso si fabricamos unas unidades diseñadas específicamente para el desmantelamiento, los desastres pueden ocurrir en cualquier lugar y no podemos enfrentarlos. Por eso damos prioridad a la creación de robots que se puedan utilizar en todo el mundo. Y si una empresa con experiencia en el manejo de desastres y centrales nucleares dice que quiere aplicar la tecnología de nuestra empresa, definitivamente nos gustaría cooperar. Aunque a primera vista parezca un desvío, creo que será un atajo para contribuir al desmantelamiento de los reactores y la reconstrucción”.

FRT, la ciudad de Minamisōma y la Iniciativa Innovadora de Fukushima también tienen como objetivo hacer crecer la industria de la robótica en su conjunto, sin enfocarse únicamente en el desmantelamiento. Al continuar con estos esfuerzos, las nuevas industrias japonesas del futuro podrían surgir en Hamadōri.

Los robots Reishikijinki ver.1.2 y 2.0 expuestos en la zona de pruebas cubierta de ROBOTES EXPO 2022. (Fotografía cortesía de Man-Machine Synergy Effectors, Inc.)

Fotografías de Yamada Shinji.

(Traducido al español del original en japonés. Fotografía del encabezado: una camilla que rastrea automáticamente a los rescatistas y un vehículo terrestre no tripulado que transporta materiales y equipos.)