Fundamentos para la Teleoperación y Planificación de Movimiento hacia la Inspección de Tanques de Combustible de Aeronaves Asistida por Robots
Autores: Ricárdez Ortigosa, Adrián; Bestmann, Marc; Heilemann, Florian; Halbe, Johannes; Christiansen, Lewe; Rodeck, Rebecca; Wende, Gerko
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Fundamentos para la Teleoperación y Planificación de Movimiento hacia la Inspección de Tanques de Combustible de Aeronaves Asistida por Robots
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Industria de la aviación
Sistemas robóticos
Inspecciones
Marco de código abierto
Diseño modular
Brazo robótico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
La industria de la aviación depende de inspecciones continuas para garantizar la seguridad de la infraestructura, particularmente en espacios confinados como los tanques de combustible de las aeronaves, donde las inspecciones humanas son laboriosas, arriesgadas y exponen a los trabajadores a riesgos peligrosos. Los sistemas robóticos presentan una alternativa prometedora a estos procesos manuales, pero enfrentan desafíos técnicos y operativos significativos, incluidas limitaciones tecnológicas, requisitos de reentrenamiento y restricciones económicas. Además, los prototipos existentes a menudo carecen de documentación de código abierto, lo que restringe a investigadores y desarrolladores de replicar configuraciones y construir sobre trabajos existentes. Este estudio aborda algunos de estos desafíos al proponer un marco modular y de código abierto para sistemas de inspección robótica que prioriza la simplicidad y la escalabilidad. El diseño incorpora un brazo robótico y un efector final equipado con tres cámaras RGB-D para mejorar el proceso de inspección. La principal contribución radica en el desarrollo de módulos de software descentralizados que facilitan la integración y futuros avances, incluidas interfaces para teleoperación y planificación de movimientos. Los resultados preliminares indican que el sistema ofrece una experiencia de usuario intuitiva, al tiempo que permite una reconstrucción 3D efectiva para visualización. Sin embargo, aún son necesarias mejoras en la evitación de obstáculos incremental y la planificación de rutas dentro del interior del tanque. No obstante, el sistema robótico propuesto promete agilizar los esfuerzos de desarrollo, reduciendo potencialmente tanto el tiempo como los recursos para futuros sistemas de inspección robótica.
Descripción
La industria de la aviación depende de inspecciones continuas para garantizar la seguridad de la infraestructura, particularmente en espacios confinados como los tanques de combustible de las aeronaves, donde las inspecciones humanas son laboriosas, arriesgadas y exponen a los trabajadores a riesgos peligrosos. Los sistemas robóticos presentan una alternativa prometedora a estos procesos manuales, pero enfrentan desafíos técnicos y operativos significativos, incluidas limitaciones tecnológicas, requisitos de reentrenamiento y restricciones económicas. Además, los prototipos existentes a menudo carecen de documentación de código abierto, lo que restringe a investigadores y desarrolladores de replicar configuraciones y construir sobre trabajos existentes. Este estudio aborda algunos de estos desafíos al proponer un marco modular y de código abierto para sistemas de inspección robótica que prioriza la simplicidad y la escalabilidad. El diseño incorpora un brazo robótico y un efector final equipado con tres cámaras RGB-D para mejorar el proceso de inspección. La principal contribución radica en el desarrollo de módulos de software descentralizados que facilitan la integración y futuros avances, incluidas interfaces para teleoperación y planificación de movimientos. Los resultados preliminares indican que el sistema ofrece una experiencia de usuario intuitiva, al tiempo que permite una reconstrucción 3D efectiva para visualización. Sin embargo, aún son necesarias mejoras en la evitación de obstáculos incremental y la planificación de rutas dentro del interior del tanque. No obstante, el sistema robótico propuesto promete agilizar los esfuerzos de desarrollo, reduciendo potencialmente tanto el tiempo como los recursos para futuros sistemas de inspección robótica.