DAR System, el proyecto de Airbus que revoluciona el mantenimiento de aeronaves

(Artículo publicado en RPAS Drones Nº2)

DAR, siglas en inglés de Drones y Realidad Aumentada, es un proyecto de innovación de Airbus que revoluciona el mantenimiento de las aeronaves mediante el uso de distintas tecnologías o dispositivos como drones, realidad aumentada y virtual, Deep Learning, tablets o gafas inteligentes. Óscar Muñoz, responsable del proyecto, lo ha liderado desde la propuesta de la idea en un marco del programa de Vivero, donde equipos multidisciplinares de Airbus, con el apoyo del IESE, desarrollan pruebas de concepto de productos innovadores.

Dos de los retos importantes de este proyecto son el posicionamiento en interiores para el seguimiento de las trayectorias de inspección y la detección automática de los defectos superfiaciles, que se realizan en colaboración con el Grupo CVAR-UPM, liderados respectivamente por los investigadores Hriday Bavle y Adrian Carrio del Centro de Automática y Robótica.

La plataforma es compatible con el vuelo tanto en el exterior como en el interior del hangar y permite el posicionamiento automático del dron respecto a la aeronave con precisión centimétrica. Este desarrollo es posible gracias a la combinación de tecnologías punteras: un sensor LIDAR 3D ultraligero y la arquitectura de software Aerostack (aerostack.org), que permite la automatización de misiones de vuelo complejas, incluso con enjambres de drones. Mediante el desarrollo realizado, el dron realiza automáticamente la navegación alrededor del avión que inspeccionar, manteniendo la adecuada orientación de la cámara, garantizando una captura automática de imágenes de toda la zona del avión previamente designada por el operador. El dron dispone además de sensores adicionales basados en ultrasonidos que permiten evitar posibles colisiones con el avión y con cualquier persona o elemento próximo al dron.

También se utilizan tecnologías disruptivas para la detección automática de defectos. En concreto, se han desarrollado algoritmos basados en Deep Learning para la detección de una variedad de defectos en imágenes de alta resolución, permitiendo la clasificación del tipo de defecto, así como la gravedad de este. Para su entrenamiento, se trabaja ya en la obtención de una base de datos de imágenes que recoja la variabilidad tanto de los defectos como de las condiciones de iluminación en que estos se fotografían.

DAR no solo son drones, utiliza distintas tecnologías como realidad aumentada, tratamiento digital de imágenes, posicionamiento por balizas en interior de hangar, etc., y distintos dispositivos como pueden ser gafas inteligentes, tablets o team computers. Todo ello está aplicado al mantenimiento de aeronaves, desde la detección temprana de los defectos hasta la gestión de las reparaciones para garantizar la calidad y la aeronavegabilidad después del evento de mantenimiento.

El mantenimiento de aeronaves mediante este sistema innovador repercute tanto en reducción de costes, tiempo y riesgos por posible impacto en el fuselaje cuando se utilizan andamios y demás dispositivos tradicionales alrededor del avión.

En cuanto al tiempo, como ejemplo, la captura de información del dron para la inspección exterior superior de un A400M (45 m de longitud y 42 de envergadura) puede suponer alrededor de dos horas. Por métodos tradicionales la misma inspección llevaría varios días.

Para revisar la superficie superior externa de una aeronave de gran tamaño se requiere del uso de grúas y plataformas. Esto conlleva un riesgo de daño del avión por impacto. Es un trabajo incómodo para el verificador y es difícil marcar y trazar de forma robusta dónde se encuentran los defectos. En muchos casos las fotografías que realiza el inspector no son suficientes. Por otro lado es complicado contextualizar todos los defectos del avión y gestionar sus reparaciones y su evolución (Con disposición de reparación, material disponible, cerrado, verificado). Para esto la realidad aumentada o virtual permite una gestión ágil posicionando esta defectología y su estado sobre el avión (realidad Aumentada) o sobre su maqueta (realidad virtual). Además, las disposiciones de reparación a menudo son complejas y los operarios necesitan o bien el soporte de ingeniería (conexión en remoto) o bien unas instrucciones visuales claras que garanticen que su trabajo es correcto a la primera a través del uso por ejemplo de gafas inteligentes.