Innovación tecnológica robotizada de la USACH para optimizar producción minera ya cuenta con significativos avances

De acuerdo con el académico a cargo del proyecto, Dr. John Kern, hasta el momento se ha logrado reducir los tiempos de inactividad que se generan por problemas de visibilidad del entorno.

Las reconocidas máquinas pica-roca podrán contar con una autonomía robotizada para 2026. A través del proyecto IDeA I+D ID21I10087, financiado por ANID, académicos del Departamento de Ingeniería Eléctrica (DIE) de la Universidad de Santiago de Chile buscan mejorar y potenciar los procesos de conminución en la industria minera. 

Esta investigación aplicada “Desarrollo de un sistema robotizado autónomo que permita la identificación, seguimiento e impacto selectivo de rocas para el mejoramiento de las operaciones en moliendas mineras” ha contado con un enfoque de trabajo que se ha centrado en las etapas previas al chancado primario, principalmente en la conminución de material con sobre tamaños, explicó el líder del proyecto y académico del departamento, Dr. John Kern.

“En este proceso —cuyo objetivo es reducir previamente las rocas que sobrepasan la capacidad de alimentación del chancador primario— hemos logrado reducir los tiempos de inactividad que se generan por problemas de visibilidad del entorno ya sea por partículas en suspensión, como nubes de polvo y niebla, o por baja luminosidad y sombra. Los atributos cuantificables obtenidos, nos muestran una reducción significativa de tiempos de inactividad considerando escenarios complejos de operación”, menciona el Dr. Kern. 

En este sentido, el académico de la Usach enseña que esta nueva tecnología va a permitir “aumentar la exactitud de la posición y del ángulo de incidencia de la máquina para impactar adecuadamente sobre los sólidos cohesionados en condiciones de visibilidad compleja del ambiente: polvo en suspensión; niebla; sombras; brillo del sol; oscuridad; entre otros”.

Por lo que, existirá una reducción de tiempos de inactividad por visibilidad compleja, “disminuyendo los tiempos de fractura del sólido, minimizando el calentamiento excesivo de la punta del martillo pica-roca; y reduciendo el gasto energético”.

Desafíos durante el desarrollo

De acuerdo con el Dr. Kern, uno de los desafíos durante la primera etapa fue desarrollar un sistema de sensorización avanzada integrando la información a partir de diferentes tipos de sensores. “Para ello, fue necesario emplear técnicas de fusión multimodal con una arquitectura secuencial y jerárquica según el nivel de abstracción”, afirmó. 

“Con este sistema se logra inicialmente la adquisición de la información del espacio tridimensional de trabajo, y luego se aplican etapas de preprocesamiento matemático con el objetivo de disminuir la carga computacional y acelerar el proceso de cálculo”, explicó el académico. 

Otro desafío que se presentó fue la elaboración de un modelo computacional, basado en inteligencia artificial y técnicas de aprendizaje profundo. De acuerdo con el líder del proyecto, esto “permitiera realizar la detección y segmentación de las rocas en el escenario complejo de operación. Este modelo computacional incorpora dos modelos de aprendizaje profundo, y fue entrenado mediante un esquema de datos híbridos compuesto por escaneo de sólidos cohesionados reales y datos sintéticos”.

Segunda etapa: reducción de tiempos y mejora en la precisión 

La innovación tecnológica ha obtenido resultados satisfactorios a nivel de laboratorio y también en un escenario minero real. De este modo, el académico explica que van a continuar con la siguiente etapa, la cual busca seguir trabajando en entornos de operación relevantes del sector: “Ampliando el espacio de trabajo del sistema a través del aumento del alcance espacial de la fusión de sensores”.

“En este contexto, se busca además reducir los tiempos del procesamiento de los datos multimodales y mejorar la precisión de la reconstrucción volumétrica —en tiempo real— de los sólidos cohesionados”, señaló. 

Por otra parte, el Dr. Kern indica que también “se trabajará en la compatibilización de los protocolos de comunicación industrial del sistema de control de accionamiento para ampliar la aplicabilidad a distintos tipos de protocolos industriales utilizados en este tipo de maquinarias industriales”.

El líder del proyecto adelantó que se contempla tener un avance significativo para fines del 2026.

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