Los robots son más eficaces en laboratorios o entornos controlados, como las plantas de fabricación. Cuando se utilizan para automatizar tareas al aire libre, la variedad de aplicaciones se reduce debido a la cantidad de variables que encuentran. Por esta razón, las obras de construcción siguen siendo lugares que requieren mucha mano de obra y se resisten a la robotización.

Las obras de construcción de plantas solares pueden admitir un mayor grado de automatización que otros tipos de proyectos debido a la regularidad y al carácter esencialmente bidimensional de su distribución. Desde hace años, en numerosos proyectos solares a gran escala se ha automatizado hasta cierto punto la colocación de cimentaciones pesadas e incluso de los tubos de los seguidores solares. Uno de los principales objetivos de estas aplicaciones es que los robots se encarguen de las tareas más exigentes, como el transporte de materiales y su colocación repetitiva en cualquier condición meteorológica.

Más recientemente, varias empresas emergentes de robótica han desarrollado tecnologías para colocar paneles e incluso realizar tareas de acabado que requieren mayor destreza. Algunas de estas empresas han recibido importantes inversiones y obtenido contratos con compañías de ingeniería, adquisiciones y construcción (EPC).

La empresa californiana Gritt Robotics ha centrado su actividad en la construcción de grandes plantas solares mediante un enfoque que consiste en adaptar maquinaria comercial de construcción con sistemas de control informático basados en inteligencia artificial (IA), para mejorar su flexibilidad e incluso prestar apoyo en la gestión de las obras. Gritt anunció recientemente que ha desplegado sus sistemas robóticos de construcción en proyectos solares ejecutados por la empresa EPC Burns & McDonnell. En total, la compañía afirma que trabaja con tres de las diez principales empresas EPC del sector solar para instalar seis millones de paneles solares en los próximos dos años, con una capacidad aproximada de 2,8 GW.

Puneet Puri, cofundador y director ejecutivo de Gritt, explicó a pv magazine que las obras de grandes plantas solares han resultado un excelente campo de pruebas para la tecnología robótica asistida por IA de la empresa.

«Trabajar al aire libre es difícil», afirmó Puri. «En exteriores hay mucha variabilidad. Nuestra hipótesis es que la construcción solar ofrece un ejemplo de obra en la que existen numerosas tareas repetitivas y físicamente exigentes, así como labores de transporte de materiales, que pueden automatizarse. Al mismo tiempo, al tratarse de un entorno exterior, podemos abordar aspectos propios de un entorno dinámico. Podemos desarrollar una capa de inteligencia que comprenda los desafíos de la obra, como la presencia de zanjas abiertas, el movimiento de personas, los materiales que pueden estar cubiertos de nieve, lluvia o polvo y los cambios de iluminación».

De este modo, la construcción de grandes plantas solares presenta una combinación adecuada de regularidad y variabilidad para que un robot, equipado con una capa de representación común apropiada, pueda entrenarse para realizar tareas individuales en condiciones cambiantes. A largo plazo, Gritt pretende aplicar las lecciones aprendidas en las instalaciones solares a la construcción de centros de datos y otros proyectos de infraestructura.

Al mismo tiempo, Puri señala que el sector solar presenta numerosas tareas repetitivas, más allá del levantamiento de cargas pesadas, que pueden trasladarse a otros tipos de construcción, como atar barras de refuerzo, colocar elementos de fijación o conectar cables. Todo depende del entrenamiento. Una característica del enfoque de aprendizaje mediante IA de Gritt, basado en software, es que prácticamente cualquier tipo de vehículo de construcción o brazo robótico puede adaptarse para realizar tareas especializadas de forma autónoma.

«Caterpillar y Bobcat saben fabricar buenos vehículos», afirmó Puri. «Del mismo modo, Kawasaki, FANUC y KUKA saben fabricar buenos robots. ¿Por qué deberíamos reinventar las plataformas de base, que en muchos casos llevan años funcionando en los entornos más exigentes? Nos centramos en desarrollar el cerebro adecuado para controlarlas y permitir que realicen su trabajo de forma segura y repetitiva».

En cuanto al entrenamiento, Vishal Dugar, cofundador y director de tecnología de Gritt, explicó a pv magazine que, al igual que los trabajadores humanos, la IA desarrolla la capacidad de comprender patrones y reconocer determinadas similitudes en la forma de operar entre una obra y otra.

«Cuando una persona aprende a utilizar una herramienta determinada en un trabajo, esas habilidades se mantienen», señaló Dugar. «La IA también aprende. Identifica todos los patrones similares que puede reutilizar para acelerar considerablemente el aprendizaje de la siguiente tarea».

Puri y Dugar estudiaron en el Instituto de Robótica de la Universidad Carnegie Mellon (CMU). Otros integrantes del equipo directivo de Gritt también proceden de CMU, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) o de otros centros dedicados a la investigación y aplicación práctica de la automatización. Hubo una época en la que los robots destinados a trabajar sobre el terreno debían diseñarse específicamente y ser supervisados por especialistas para realizar funciones concretas, ya fuera descender al interior de un volcán antártico o inspeccionar las ruinas de Chernóbil. Ahora, los robots están a punto de asumir una amplia variedad de tareas, guiados por instructores en lugar de depender de la intervención constante de técnicos.

Como se señaló anteriormente, si la empresa considera que los entornos de construcción no estructurados constituyen la nueva frontera de la IA física, los grandes proyectos solares están demostrando ser excelentes campos de pruebas. No se trata únicamente del proceso relativamente sencillo de montar conjuntos de paneles. La industria manifiesta una necesidad de trabajadores y advierte sobre una escasez creciente. Según informes recientes del sector, existe un déficit de 53.000 trabajadores necesarios para completar los proyectos en curso. Algunas estimaciones indican que el 41% de los trabajadores de la construcción de todo el país se jubilará antes de 2031.

Ante la creciente competencia por contratar trabajadores de la construcción, las empresas EPC se enfrentan a la necesidad de trasladar personal y proporcionarle apoyo para ejecutar proyectos en lugares remotos, donde las opciones de alojamiento son escasas. Si esta situación afecta a los grandes proyectos solares, también se extenderá a los centros de datos y otros proyectos de infraestructura que encuentran oposición en zonas pobladas.

«La misión de la empresa es ayudar a la civilización a construir infraestructura rápidamente», afirmó Puri. «Una parte importante de nuestra visión consiste en contribuir a crear la fuerza laboral del futuro. No se trata de una fuerza laboral que haga las mismas cosas de la misma manera. Se trata de personas capaces de utilizar las herramientas que estamos desarrollando para ampliar sus capacidades».