El equipo de UTEC Rivera competirá en RoboCup y FIRA RoboWorld Cup con desarrollos que combinan simulación con inteligencia artificial y código abierto
Un perro robot de cuatro patas preparado para tareas de rescate y un dron que vuela solo, sin piloto, pensado para emergencias dentro de edificios.
Ellos son los dos protagonistas que el equipo Urubots, con base en la UTEC de Rivera, llevará este año a dos de las principales competencias mundiales de robótica. En los dos casos, los aparatos se compran afuera o se arman con piezas importadas, pero el programa que los hace pensar y moverse se escribe íntegramente en Uruguay.
La RoboCup, una de las competencias más grandes del rubro donde participan universidades y equipos de todo el mundo, se realizará en Corea del Sur del 30 de junio al 6 de julio. La FIRA RoboWorld Cup, que se disputa en Canadá, va del 16 al 21 de julio.
El equipo está integrado por una veintena de estudiantes y docentes de UTEC Rivera, que se dividirán en dos grupos para participar de ambas instancias. Para llegar preparados, trabajan en el laboratorio de 10 de la mañana a 10 de la noche, incluidos sábados y domingos.
El perro robot que Urubots lleva a la categoría Rescue de la RoboCup es un modelo de la empresa china Unitree, uno de los fabricantes más conocidos del rubro por vender cuadrúpedos —robots con cuatro patas que imitan la forma de un perro— a precios mucho más accesibles que sus competidores estadounidenses, como Boston Dynamics. El modelo con el que trabajan ya trae incorporados programas de inteligencia artificial que le permiten mantenerse en pie sin caerse.
Comotoda la parte física del robot, el cuerpo, los motores, las patas, viene cerrado de fábrica, el equipo uruguayo solo puede intervenir en el software, que es el conjunto de instrucciones que le dicen al robot qué hacer.
"Básicamente es ver cosas como cómo se navega el perro, podemos sacar los datos de ahí con nuestros propios programas, mandar esa información, procesarla y mandarla de vuelta al perro para darle instrucciones necesarias para dónde tiene que ir, qué tiene que hacer, cómo se tiene que mover en ese entorno", explicó Vinicio Melgar, integrante del equipo.
Para conversar con el perro, el equipo usa ROS 2, que es la sigla de Robot Operating System. Es, como su nombre lo indica, un sistema operativo para robots: funciona como el Windows de una computadora o el Android de un celular, pero pensado para máquinas que se mueven. Es el estándar que se usa en universidades y empresas de robótica en todo el mundo.
Sobre ese sistema operativo, Urubots utiliza un SDK —las siglas en inglés de Software Development Kit, que se traduce como "kit de desarrollo de software"—. Es, en términos simples, una caja de herramientas que entrega el propio fabricante del perro para que los programadores no tengan que empezar de cero.
El año pasado, el equipo ganó un premio a la movilidad en la categoría Rescue. Para este año, el objetivo es más ambicioso: que el perro se mueva sin que nadie lo dirija.
"Estamos viendo si podemos lograr incluso que el perro se mueva de manera autónoma en un terreno más o menos desparejo, que es el caso de la Rescue", detalló Melgar.
La dificultad es grande porque las pistas de competencia están diseñadas para poner a prueba al robot. "Tenés escalones que son de niveles uno arriba de otro, te da otra pista que tiene cantidad de huecos donde el perro puede capaz meter la pata y capaz incluso llegar a trancarse, te da otro lugar donde está lleno de neumáticos uno arriba de otro y ahí tenés que maniobrar", describió Melgar.
Además, el equipo comparte el código que escribe en GitHub, una plataforma en internet donde los programadores suben su trabajo para que otros puedan verlo y aprovecharlo. "No solamente nos beneficiamos nosotros sino la comunidad científica en general que puede llegar a usar nuestro código para cierto futuro proyecto que ya tengan", apuntó Melgar.
El otro gran desarrollo de la categoría Rescue es un brazo robótico que se monta sobre el lomo del perro, en un espacio que el propio fabricante chino dejó libre entre la cabeza y las patas traseras. Ese brazo carga cámaras, sensores de movimiento y sensores de calor —dispositivos capaces de detectar temperatura corporal, útiles para encontrar personas bajo escombros—. Todas las piezas se imprimen en 3D en el laboratorio de UTEC Rivera.
La tarea del brazo es simular rescates reales. "Tenemos tubos de PVC que nosotros tenemos que alinear el brazo y mirar dentro de esos tubos y ya sea escanear algún código QR —esos cuadraditos con puntos negros que leés con el celular—, ver alguna etiqueta de peligro, ya sea de incendio, radiación, fuego, sentir señales de calor si hay", describió Melgar.
El objetivo es que el brazo haga todo eso por sí solo. "Ya el brazo tiene como varios sensores, ya sea de movimiento, cámara y sensores de calor. Todos esos datos adaptarlos a un programa que pueda directamente señalarte las cosas necesarias que vos podés llegar a ver", explicó Melgar.
La otra competencia, la FIRA RoboWorld Cup de Canadá, tiene como protagonista un dron que vuela solo. Lo distinto frente a un dron común —como los que se compran para hacer videos— es que este dron no puede usar GPS, el sistema de satélites que usan los celulares para ubicarte en un mapa. La razón es simple: dentro de los edificios, el GPS no llega bien.
"El dron no utiliza GPS, por ejemplo. Entonces en el ambiente cerrado como hay mucho hierro entre ellos y otros tipos de edificios, el GPS falla. Entonces el dron tiene una cámara que confía totalmente en la cámara para ubicarse", explicó Hiago Sodre, también del equipo.
El año pasado, Urubots se llevó el primer puesto en esta categoría, pero con un hardware muy básico. "Fue muy peleado porque teníamos un hardware bien bajo, bajo nivel, y fue bien difícil la verdad", recordó Sodre. Para esta edición, importaron piezas desde Corea y armaron un dron que, según Sodre, "es uno de los mejores hardware posibles para la categoría".
El problema más grande es que, al depender solo de la cámara, cualquier cambio de luz puede desorientar al aparato. "La cámara depende mucho de la iluminación", explicó Sodre. Y recordó una anécdota de la edición 2024: "Se cayó un tapón de una ventana en la competencia y vino toda la luz del sol. Y todos los equipos perdieron su referencia de cámara, de iluminación y todo eso, y ahí se perdieron todos en la competencia".
Para resolver esos problemas, el equipo recurre cada vez más a la simulación, una técnica que consiste en recrear el escenario de la competencia en una computadora, como si fuera un videojuego. Así pueden hacer volar al dron virtual una y otra vez sin romperlo, algo que sí les pasa cuando lo prueban en el laboratorio de Rivera, donde el espacio es chico y el aparato se golpea o se pierde.
A esa simulación le suman inteligencia artificial. "En la simulación hoy en día ya estamos aplicando métodos de IA que mejora la performance del dron en el ambiente simulado para luego traerlo a lo real", explicó Sodre. La gran ventaja es que, como todo está escrito en ROS, el código que funciona en la simulación funciona también en el aparato real sin tener que reescribirse.
En la competencia, el dron tiene que cumplir distintas misiones: seguir códigos QR pintados en el piso para entregar paquetes, escanear torres eléctricas, reconocer luces y moverse por un recorrido sin chocarse. Todo sin que nadie lo pilotee.
El equipo reconoce que el desafío más grande no es programar un perro robot ni hacer volar un dron sin GPS. Es pagar todo eso. Este año, además, las dos competencias se realizan en continentes distintos, lo que complica la logística y encarece los viajes.
"La robótica es un área que se actualiza cada, yo ni digo año, se actualiza cada mes", señaló Sodre. "Una placa que hoy en día necesitamos en casi todos los robots ya nos cuesta como 200 dólares".
"En 2025 la RoboCup fue en Brasil y eso facilitó mucho las cosas. Este año son dos viajes internacionales largos, que implican otra preparación logística. Vamos a buscar competir en alto nivel en las categorías en las que clasificamos", señaló Ricardo Grando, docente del posgrado en Robótica e Inteligencia Artificial y líder del equipo.
Urubots cuenta con el apoyo de UTEC, UTE, MIEM, Banco de Seguros del Estado, MEC, Antel, Intendencia Departamental de Rivera e IFSul. Esos fondos cubren los pasajes y la inscripción a las competencias, pero la compra de piezas y equipamiento la asume cada integrante de su propio bolsillo. Para sumar recursos, el equipo organiza una RoboFest el sábado 18 de abril a las 15:00 en UTEC Rivera, con música, workshops y juegos. Las empresas e instituciones interesadas en apoyar pueden escribir a urubots.itrn@utec.edu.uy.
