Robots pensados en La Plata: censarán a venados de las Pampas

Aunque llegó a habitar gran parte del territorio argentino, el venado de las Pampas fue gradualmente acorralado durante el siglo pasado por el avance de la frontera agraria hasta convertirse hoy en uno de los mamíferos de nuestro país con mayor riesgo de extinción.

Para proteger a algunos de los últimos ejemplares de él que subsisten en el país, los que habitan el Parque Nacional Campos del Tuyú -partido bonaerense de General Lavalle-, un equipo de investigadoras de la Universidad Nacional de La Plata trabaja en el desarrollo de robots autónomos que serán usados para monitorear su población.

Se trata de un proyecto innovador llamado Wildlife Monitoring Bots que, a partir de drones entrena digitalmente para el reconocimiento de venados, permitirá no sólo un seguimiento de los animales para su estudio sino contabilizar cuántos integrantes tienen las manadas.

Ocurre que pese a que conocer los hábitos de la especie y cómo varían los grupos constituye una información clave para su protección, seguir las poblaciones por su hábitat natural, los pastizales pampeanos, es una tarea muy costosa en recursos. De ahí que disponer de un sistema capaz de desplazarse de manera autónoma por el territorio siguiendo recorridos establecidos, especialmente en zonas de difícil acceso, resulta vital.

El proyecto representa un cambio sustancial en el censado de animales en riesgo

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Frente a esa dificultad la automatización del proceso representa un cambio sustancial en el censado de los animales, ya que permite evitar la contabilización de los ejemplares “a mano”, a partir de la observación de imágenes.

EL PROYECTO

El WiMoBo (sigla de Robots para el Monitoreo de Vida Silvestre) es un proyecto interdisciplinar, financiado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España (CSIC). Su director es el Dr. Leonardo Colombo, matemático graduado en la UNLP e investigador del Centro de Automática y Robótica del CSIC.

Desde el Centro de Matemáticas de la Facultad de Ciencias Exactas, las doctoras en matemáticas Marcela Zuccalli, Daniela Sánchez y Emma Eyrea Irazú colaboran con los desarrollos teóricos y las aplicaciones que se usan en el manejo de los drones que realizan el monitoreo de los venados.

La Universidad de San Andrés también aporta al proyecto desde la matemática y la ingeniería, mientras que los conocimientos relativos al ambiente y al manejo de especies corren por cuenta de la Fundación Vida Silvestre Argentina y la Administración de Parques Nacionales.

Hasta el momento se han hecho tres pruebas de campo, y el proyecto se encuentra actualmente en la fase experimental de crear una base de datos de imágenes del venado en diferentes áreas del parque nacional Campos del Tuyú, para poder desarrollar el algoritmo que permitirá la detección del animal de modo automático.

“Nuestro Centro participa en el proyecto desde sus inicios, en julio de 2022, aportando contenidos matemáticos necesarios para los desarrollos tecnológicos. El proyecto es multidisciplinar: intervienen la matemática, la inteligencia artificial y la robótica” relata Daniela Sánchez, una de las integrantes del equipo local.

Dentro de la sinergia entre las tres disciplinas de investigación, las investigadoras locales asociadas al proyecto utilizan distintas áreas de investigación de la matemática para el modelado y el control que se necesitan para los sistemas multi-robot.

Entre otros apartes, las investigadoras de la UNLP contribuyen con el desarrollo de métodos matemáticos para el modelado y control de sistemas de más de una unidad automatizada, basados en la mecánica geométrica, el control geométrico y la optimización.

“Actualmente estamos trabajando en un sistema multi-robot que consiste en un bote coordinado con un vehículo aéreo multirotor (un dron) para que ambos vehículos, de forma coordinada, recorran trayectorias óptimas para la toma de datos ambientales”, cuenta Marcela Zuccalli.

“Con este sistema se podrán obtener imágenes aéreas para entrenar los algoritmos de inteligencia artificial que serán usados para detectar autónomamente a los venados. Además, proporcionará datos de la calidad del agua que beben los animales”, agrega.

Respecto del estado actual del proyecto, la investigadora Emma Eyrea Irazú explica que “aún está en ejecución y desarrollo para alcanzar su objetivo global que es la teledetección del venado”.

Entre algunos de los resultados recientes se encuentra el modelado de sistemas multi-robot en el espacio de cluster que sirve para que un solo usuario pueda coordinar este tipo de sistemas de muchos agentes como una sola entidad matemática.

También se avanzó en el diseño de leyes de control para que un equipo de vehículos aéreos multi-rotores pueda conducirse autónomamente por una trayectoria deseada, transportando un objeto pesado, que no se puede llevar con un solo dron, de manera coordinada”.

El Centro de Matemática de La Plata, que está asociado a la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia, tiene como principal actividad la investigación en matemática pura, aplicada y estadística, y la realización de estudios interdisciplinarios.