Cartif desarrollará un robot capaz de reproducir fachadas de monumentos en tres dimensiones

BGA/DICYT El Centro de Automatización, Robótica y Tecnologías de la Información y de la Fabricación (Cartif), situado en el Parque Tecnológico de Boecillo, ha anunciado el desarrollo de una estructura robótica capaz de digitalizar fachadas de edificios históricos, con el fin de obtener presentaciones en tres dimensiones de alta calidad que permitan el estudio, catalogación, restauración y divulgación del patrimonio arquitectónico. El Ministerio de Fomento acaba de anunciar que se hace cargo del 50% del coste del proyecto, que se estima en 240.000 euros y podría estar terminado en 2005.

El sistema integra una plataforma articulada con la que se opera a través de una máquina, y que tiene un conjunto de sensores para la captación de los detalles de la fachada, que podrán así moverse con precisión a lo largo de la superficie a inspeccionar. Estos tres sensores integrados son cámaras para la toma de imágenes, escáneres láser para medir la geometría y una cámara termográfica para captar datos de temperatura. Una de las novedades es que el conjunto formado por la plataforma y los sensores podrá ser acoplado a distintos métodos convencionales de posicionamiento en fachadas, como pueden ser camiones grúa, plataformas suspendidas mediante cables o simples andamios, con el fin de permitir el barrido sistemático de áreas tan amplias como se desee.

Una vez escaneada la fachada, un programa de ordenador desarrollado por Cartif procesará todas las señales captadas, generando archivos de datos e imágenes que podrán ser tratados y estudiados, e incluso enviados a través de Internet.

Las dimensiones de los objetos y relieves quedarán recogidas con una precisión de décima de milímetro, su imagen tendrá una resolución de 16 millones de colores y la temperatura tendrá precisiones de décima de grado. Los especialistas dispondrán así de reconstrucciones en tres dimensiones de los elementos arquitectónicos inspeccionados, a partir de las cuales podrán generar catálogos digitales, evaluar con detalle su estado de conservación y programar y monitorizar las tareas de restauración que sean precisas.

Un error de 0'2 milímetros

Para realizar las pruebas, Cartif ha digitalizado recientemente un sepulcro de la Colegiata de San Antolín en Medina del Campo, actualmente en restauración, obteniendo una reproducción digital formada por cerca de 2 millones de puntos con un error de 0'2 milímetros. En cuanto a las fachadas de edificios, se ha obtenido un primer modelo 3D del exterior de la emblemática Iglesia de San Pablo de Valladolid y su entorno, con un error de pocos centímetros, aunque este modelo aún debe ser completado a lo largo de los próximos meses.

Este tipo de sensores ya han sido probados con anterioridad, y se ha utilizado un método similar para la construcción de la réplica de las cuevas de Altamira, aunque está previsto que la investigación de Cartif haga frente a algunos problemas como el diseño robótico de la plataforma articulada teleoperada, permitir mantener una secuencia de movimiento de los sensores, el procesamiento de las imágenes en color y termográficas, así como la integración de todos los sistemas en un programa de fácil manejo para el usuario.

Junto a la generación de modelos para fachadas, el proyecto también abre la posibilidad de aplicaciones específicas para piezas de tamaño medio como esculturas, retablos y molduras. Así, a partir de los catálogos digitales de estas piezas podrán generarse, por ejemplo, sofisticados museos virtuales y materiales para la docencia y la investigación artística. Por otra parte, se estudia la integración de este sistema de generación de modelos 3D con las técnicas de CAM (Computer Aided Manufacturing, fabricación asistida por ordenador) de cara a la obtención de duplicados físicos de las piezas escaneadas, con el objeto de construir duplicados de bajo coste para reemplazar a los originales temporalmente, durante su restauración o definitivamente, en caso de deterioro o vandalismo. Con ello se evitaría tener que emplear sistemas convencionales como el del palpado, que si bien se han utilizado con éxito para la obtención de duplicados, constituye una técnica cara, lenta y que obliga al contacto de los sensores con la obra de arte.