Robótica para la protección y mitigación de incendios forestales

Un caso de uso en la interacción entre humanos y robots

Bombero combatiendo un incendio forestal con una superposición de robot

Un pilar fundamental de la estrategia que construimos es la forma en que los humanos, los robots y los agentes de IA se unen. Este proyecto fue un catalizador para eso.

– Dan Rosenstein

Acerca de la robótica para la protección y mitigación de incendios forestales

El verano de 2022 en Estados Unidos estuvo marcado por implacables incendios forestales, que quemaron millones de hectáreas y devastaron comunidades. Según el Centro Nacional Interagencial de Incendios, 66,255 incendios quemaron la asombrosa cantidad de 7,534,403 acres. La temporada de incendios forestales se había alargado debido a primaveras más cálidas, períodos secos de verano prolongados y suelos cada vez más áridos. En medio de este caos, un equipo de innovadores apasionados que trabajan con The Garage desarrollaron una solución innovadora: robótica para la protección y mitigación de incendios forestales.

La idea surgió durante el Microsoft Global Hackathon 2022, cuando el incendio Mosquito arrasó California, en el que fueron devastadas 76,788 acres y tuvo una duración de casi dos meses. Los incendios forestales afectan innumerables vidas y causan trágicas pérdidas entre los bomberos. Durante este tiempo, Lou Amadio, un arquitecto principal que vivía en el estado de Washington, sintió una urgencia personal. «Mi casa está en una zona propensa a los incendios forestales. Cada año observamos con impotencia cómo surgen incendios y son combatidos con valentía por los bomberos de todo el estado», dice Lou, quien propuso el plan Wildfire Robotics Hackathon. «¿Podrían los robots ayudar con la detección temprana o mantener a los bomberos seguros mientras luchan contra los incendios forestales?» Inspirado por la urgente necesidad de una protección avanzada contra los incendios forestales, el equipo del proyecto se embarcó en esta ambiciosa iniciativa.

Esa decisión puso en marcha una serie de fichas de dominó, que al final se ramificaron en dos resultados: uno que exploró la interacción humano-robot y otro que avanzó en la comprensión del estado de la protección y mitigación de incendios forestales de maneras imprevistas.

A través de incesantes iteraciones y pivotes, el equipo logró notables avances técnicos. «Queríamos probar varias hipótesis en torno a los robots que ayudan a combatir incendios al mantener a los bomberos a una distancia segura de las llamas y los productos químicos que pueden ser dañinos», explicó Dan Rosenstein, gerente del programa del grupo principal.

Transportar agua planteó un desafío obvio para la robótica, por lo que el equipo se inspiró en las «bolas de extintor de incendios», dispositivos pirotécnicos que dispersan un supresor químico seco llamado fosfato monoamónico. Este compuesto no solo extingue incendios, sino que actúa como fertilizante para ayudar a la recuperación de los bosques.

A partir de ahí, el equipo exploró cómo integrar los robots en el software de mando y control, que se utiliza cada vez más para coordinar la respuesta a los incendios forestales. «TAK, el software Team Awareness Kit introducido por el gobierno de los Estados Unidos y los contratistas, ha comenzado a ser adoptado de manera amplia por las agencias de respuesta a desastres. Desarrollamos un adaptador de software que permite a los robots informar de sus posiciones y recibir planes de ruta de los líderes del equipo», dijo Lou.

El proyecto ha puesto de relieve las oportunidades para realizar mejoras significativas en los esfuerzos de protección contra los incendios forestales. Durante el Hackathon, el equipo se puso en contacto con el personal de respuesta a emergencias de Microsoft, que apoya a los socorristas de todo el mundo. Aprendieron que la fase de «limpieza», que ocurre poco después de que se extinguen las llamas, presenta serios riesgos para los bomberos debido al alto potencial de llamaradas. Los robots pueden ser en especial valiosos durante esta fase. Muchos valientes bomberos han perdido la vida a causa de este tipo de brotes. «Si podemos desplegar robots y drones para buscar ‘puntos calientes’, pueden compartir marcadores geolocalizados para lanzamientos aéreos o supresión desde lejos. Enfrentamos numerosos desafíos, pero nuestra determinación y espíritu de colaboración nos mantuvieron en marcha», enfatizó Dan.

Microsoft Garage proporcionó un entorno en el que prosperaron la creatividad y la innovación. Dan sonrió: «El Hackathon es para todos nosotros. Hay aprendizaje, hay un desafío comercial, hay una oportunidad, hay una oportunidad de repasar las habilidades de codificación, y esto germina el deseo de volver a hacer Hackathon». Ed Essey, el entrenador en jefe de The Garage que ayudó al equipo a avanzar en su proyecto, compartió: «Este es un proyecto importante que ayuda a salvar vidas. También revela cómo la innovación en las primeras etapas puede revelar oportunidades inesperadas».

Algunas de esas oportunidades inesperadas fueron como fichas de dominó que el equipo ni siquiera había visto al principio. A medida que la primera idea avanzaba, se desencadenaron dos senderos distintos: uno que iluminó los desafíos sistémicos en la respuesta a los incendios forestales y otro que abrió nuevas posibilidades para la colaboración entre humanos y robots.

El primer rastro de fichas de dominó reveló oportunidades fundamentales en la lucha contra los incendios forestales. Antes de que la robótica pueda ser en verdad eficaz, el ecosistema debe someterse a una transformación digital, desde mapas impresos hasta herramientas digitales. Esta constatación desencadenó esfuerzos de modernización, lo que sentó las bases para operaciones más eficientes y la futura integración de tecnología. También expuso barreras críticas: presupuestos limitados y la necesidad de adoptar nuevas tecnologías por fases. Con la escasez de fondos, la robótica todavía está fuera del alcance de muchos, lo que ha provocado un giro hacia soluciones rentables y la defensa de una mayor inversión. Mientras tanto, las prácticas tradicionales son todavía muy extendidas, por lo que la formación y la educación son esenciales para generar confianza en las herramientas digitales y allanar el camino para una adopción más amplia.

Esa comprensión desencadenó un segundo rastro de fichas de dominó, esta vez que condujo a la colaboración avanzada entre humanos y robots. Si bien algunos casos de uso todavía son confidenciales, ya se han hecho públicos varios hitos. El Hackathon condujo al desarrollo de una interfaz basada en Teams para la interacción humano-robot-IA, que permite el control remoto de robots durante una llamada. Este avance demostró el potencial para expandirse a la formación de equipos humano-robot-IA y alinearse con la visión estratégica más amplia de Microsoft. El trabajo generó nuevas iniciativas, influyó en la dirección de la empresa y generó una ola de innovación, consolidando el impacto del proyecto en el valor comercial.

En la actualidad, el proyecto sigue con su evolución dentro de Microsoft, al avanzar con nuevos objetivos e iniciativas, y realizar cambios positivos en la protección y mitigación de incendios forestales.

Este proyecto innovador ejemplifica el énfasis de The Garage en fomentar la creatividad y la resolución de problemas para lograr un impacto significativo.