Túneis, tubulações, cavernas e outras estruturas subterrâneas são ambientes comuns na indústria e em atividades como a mineração, que precisam passar por inspeção periódica. Com entradas e saídas limitadas, esses locais, chamados de ambientes confinados, podem oferecer riscos como incêndio, desabamento ou alagamento e, por isso, são considerados hostis para seres humanos.

Uma alternativa para aumentar a segurança nesse tipo de operação é o desenvolvimento de robôs capazes de explorar tais lugares. Esse foi o trabalho realizado pelo pesquisador Hector Azpúrua ao longo de seu doutorado no Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação do Instituto de Ciências Exatas da UFMG (Icex). O estudo foi agraciado com o Prêmio Capes de Tese 2023, concedido pela Comissão de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior.

Na tese, o pesquisador propõe um método de planejamento de caminhos em terrenos tridimensionais acidentados, que leva em consideração fatores como condições para atravessar os terrenos, distância e consumo de energia do robô. Esse planejamento inclui a elaboração de mapas com informações, como o custo de navegação de acordo com a escolha de determinado trajeto.

Testado em ambientes reais
“O problema dos ambientes confinados industriais é que eles têm características  que os fazem ser extremamente desafiadores para robôs. O ambiente tem desníveis, é escorregadio, não tem [sinal de] GPS, que é uma situação particularmente complicada para robôs móveis”, relata o autor da pesquisa. Os robôs passaram por testes em ambientes reais: a Mina Du Veloso, remanescente do período colonial, no município de Ouro Preto, e algumas instalações da Escola de Engenharia da UFMG.

A pesquisa foi desenvolvida em parceria com o Instituto Tecnológico Vale, da mineradora Vale, sob orientação do professor Douglas Guimarães Macharet e coorientação do professor Mário Fernando Montenegro Campos, ambos do Departamento de Ciência da Computação (DCC) da UFMG. 

Saiba mais no novo episódio do Aqui tem ciência, da Rádio UFMG Educativa:

A emissora veicula uma série de episódios do programa Aqui tem ciência sobre pesquisas da UFMG agraciadas com o Prêmio Capes de Tese 2023. O episódio 165 tem produção e apresentação de Alessandra Ribeiro e trabalhos técnicos de Cláudio Zazá. O programa é uma pílula radiofônica sobre estudos realizados na Universidade e abrange todas as áreas do conhecimento. A cada semana, a equipe da Rádio UFMG Educativa apresenta os resultados de uma pesquisa desenvolvida na Universidade. O programa vai ao ar na frequência 104,5 FM e no site da emissora, às segundas, às 11h, com reprises às sextas, às 20h, e fica disponível também em aplicativos de podcast, como o Spotify. 

Raio-x da pesquisa

Título: Terrain-Aware Autonomous Exploration of Unstructured Confined Spaces

O que é: tese de doutorado que aborda os desafios de explorar ambientes confinados de forma autônoma, com o uso de robôs móveis terrestres. O trabalho apresenta um método de planejamento de caminhos em terrenos tridimensionais acidentados, que prevê a elaboração de mapas com informações como o custo de navegação a partir da escolha dos trajetos dos robôs.

Autor: Hector Ignácio Azpúrua Perez-Imaz

Orientador: Douglas Guimarães Macharet

Coorientador: Mário Fernando Montenegro Campos

Programa de Pós-graduação: Ciência da Computação