La carga de explosivos en túneles, que antes realizaban cinco trabajadores expuestos al riesgo de derrumbes, ahora puede llevarla a cabo un solo operador desde 50 metros de distancia, sintiendo cada sensación como si estuviera junto a la cara del túnel. Una tecnología que reproduce el sentido del tacto a distancia está transformando las obras reales.

¿Qué es Real Haptics?

Real Haptics es una tecnología de retroalimentación de fuerza desarrollada por el Centro de Investigación de Háptica de la Universidad de Keio. Transmite en tiempo real la información táctil que un robot percibe al tocar un objeto, como la dureza, la suavidad y la elasticidad, a un operador situado en un lugar remoto.

Fundado en 2014, el Centro de Investigación de Háptica, dirigido por el profesor especialmente designado Kohei Onishi y el profesor asociado Takahiro Nozaki, ha impulsado la aplicación industrial de esta tecnología. Los robots controlados de forma remota convencionales solo ofrecían vídeo y audio, pero añadir Real Haptics aporta el sentido del tacto y hace posibles las tareas delicadas.

La peligrosa realidad de la construcción de túneles de montaña

Una de las tareas más peligrosas en la construcción de túneles de montaña es la carga de explosivos y el conexionado en la cara del túnel (la superficie de excavación). En la cara existe un riesgo constante de desprendimientos de roca, y muchos de los accidentes más graves ocurren allí.

El trabajo consiste en introducir explosivos en barrenos de unos 5 cm de diámetro y 1 metro de profundidad, y luego conectar los cables de los detonadores. Como se manipulan explosivos, hace falta un control de fuerza delicado, y hasta ahora solo podía hacerse a mano. Mientras que tareas con maquinaria pesada, como la instalación de soportes de acero, se han ido automatizando, la carga de explosivos era técnicamente difícil y durante mucho tiempo se resistió a la operación sin personal.

El desarrollo del sistema

Obayashi Corporation y la Universidad de Keio han desarrollado esta investigación con Real Haptics en el marco del Programa de Apoyo a Jóvenes Investigadores mediante Colaboración Público-Privada de NEDO (Organización para el Desarrollo de Nuevas Energías y Tecnología Industrial).

En septiembre de 2023 demostraron la prueba de concepto del sistema automatizado de carga de explosivos en ensayos de laboratorio. En 2024, en pruebas de campo en una obra de construcción de túneles de la prefectura de Nagano, lograron cargar explosivos y realizar la voladura mediante control remoto, desde un punto a 30 metros de la cara y desde 320 metros fuera del túnel.

Después, el 20 de enero de 2026, anunciaron que se había incorporado al sistema un dispositivo de suministro de explosivos cebo, logrando la carga de explosivos sin personal directamente bajo la cara del túnel. El trabajo que antes requería cinco personas ahora puede realizarlo de forma continua un solo operador en una sala de control situada a 50 metros de la cara.

Cómo funciona el sistema

El sistema automatizado de carga de explosivos consta de un robot de carga montado en el brazo de un jumbo de perforación. Un controlador remoto en la sala del operador y el robot de carga en la cara del túnel se enlazan mediante Real Haptics, transmitiendo la retroalimentación táctil en ambos sentidos.

Los operadores trabajan mientras observan en un monitor las imágenes de la zona de los barrenos. La sensación del brazo robótico al agarrar un explosivo y la resistencia al insertarlo en el barreno se transmiten a las manos del operador en tiempo real, de modo que pueden distinguirse diferencias sutiles, como si una barra ha golpeado un barreno o solo lo ha rozado.

El dispositivo de suministro de cebos recién incorporado utiliza un sistema de cinta transportadora para suministrar de forma secuencial varios explosivos cebo. También se añadió un mecanismo para evitar que los cables se enreden, lo que permite la carga continua en varios barrenos.

Perspectivas futuras y aplicaciones

Obayashi Corporation y la Universidad de Keio tienen previsto trabajar en la operación simultánea con varios robots de carga, la coordinación con maquinaria pesada autónoma y la automatización del conexionado de cables. Al hacer que cada tarea se aprenda de forma autónoma, aspiran a dejar sin personal todo el proceso de excavación de túneles.

Las aplicaciones de Real Haptics van mucho más allá de la construcción de túneles. Aplicada a maquinaria de construcción hidráulica, se ha demostrado que permite que los equipos pesados agarren con suavidad objetos frágiles. También se prevén usos en la asistencia quirúrgica remota en medicina y en la operación de robots de rescate en zonas de desastre, entre otros campos.

Impacto en la industria de la construcción

La industria de la construcción de Japón se enfrenta a una grave escasez de mano de obra y a un envejecimiento de su plantilla. Según el Ministerio de Territorio, Infraestructura, Transporte y Turismo, más de uno de cada tres trabajadores de la construcción tiene 55 años o más, mientras que solo alrededor del 10% tiene menos de 29. Dejar sin personal las tareas peligrosas debería desempeñar un papel clave para atraer a trabajadores jóvenes y transmitir el saber de los técnicos veteranos.

Real Haptics no es un simple sustituto del trabajo humano. Tiene el potencial de ampliar los sentidos humanos y de hacer posibles formas de trabajo más seguras y eficientes. La digitalización del tacto empieza a abrir el futuro de las obras de construcción.

En Japón se están adoptando innovaciones como esta para mejorar la seguridad en las obras y aliviar la escasez de mano de obra. ¿Hasta qué punto ha avanzado en tu país el manejo remoto o sin personal de los trabajos peligrosos? Nos encantaría conocer el estado de la adopción tecnológica en tu industria de la construcción.

Referencias