Desde 2023, cuatro camiones sin conductores transportan cajas con productos de limpieza entre la línea de producción y el centro de distribución de la fábrica Ypê, situada en Amparo, una localidad del estado de São Paulo. Prescinden del camionero porque cuentan con un sistema de navegación autónoma desarrollado por Lume Robotics, una startup creada en 2019 por seis ingenieros graduados en la Universidad Federal de Espírito Santo (Ufes) y con sede en la capital de este estado brasileño. Los dispositivos incluyen cámaras y sensores, que captan los datos del ambiente en el que opera el vehículo y funcionan como los ojos del conductor, y programas computacionales que controlan el motor y las ruedas.
“Por tratarse de una tecnología sumamente avanzada, este tipo de innovación supone toda una serie de retos y un proceso de aprendizaje”, informó Mercedes-Benz, la compañía que fabrica los camiones, en una nota de su sector de comunicación con la prensa. “Cada entrega implica diversos estudios, visitas a la planta de operaciones del cliente y conversaciones para arribar a un entendimiento y poder ofrecer la mejor solución para cada tipo de operatoria”, se añade en el comunicado. “Creemos en esta tecnología y podemos dar fe de los beneficios que aporta a la operatoria de nuestros clientes en entornos controlados.”
En otras operaciones experimentales, camiones autónomos están transportando fardos de pasta de celulosa en las instalaciones portuarias de las empresas PortCel, en Espírito Santo, y Suzano, en Maranhão, y un vehículo sin chofer transporta muestras en el Centro de Investigación, Desarrollo e Innovación de Petrobras, en Río de Janeiro. Para la elaboración de este reportaje se hizo contacto con estas empresas a los efectos de preguntarles acerca de las pruebas de campo, pero las mismas no se manifestaron.
Con 55 empleados, 35 de ellos trabajando en el departamento de investigación y desarrollo, la startup de Vitória también instaló sus sistema de navegación en un minibús fabricado por la empresa Marcopolo, de Rio Grande do Sul, con capacidad para 21 pasajeros. El vehículo está programado para mapear instantáneamente la zona y evitar obstáculos, circular en ambientes internos y arribar al destino preestablecido. En marzo de 2023, se lo testeó en la siderúrgica ArcelorMittal Tubarão, ubicada en el Gran Vitória, y se efectuó su presentación pública tres meses después.
“Las empresas pretenden optimizar sus operaciones y reducir costos”, comenta el ingeniero de computación Rânik Guidolini, director ejecutivo de Lume Robotics. Según él, la llamada navegación autónoma propicia un ahorro de hasta un 17 % en el consumo de combustible y un 75 % en la mano de obra, además de reducir la tasa de accidentes hasta en un 94 %. “El conductor, incluso uno muy avezado, no siempre es capaz de cambiar de marcha en el momento adecuado, de la manera más económica y eficiente”, argumenta.
Las operaciones actuales de la empresa constituyen el resultado de la exitosa experiencia de desarrollo del Automóvil Robótico Autónomo Inteligente (Iara), tarea que llevó a cabo el equipo del Laboratorio de Computación de Alto Rendimiento (LCAD, por sus siglas en portugués), de la Ufes, del que Guidolini formaba parte. En 2017, el vehículo recorrió 74 kilómetros (km) entre el campus de la universidad y la ciudad de Guarapari, en el Área Metropolitana de Vitória, atravesando tres municipios y enfrentándose al tránsito habitual de calles y avenidas, semáforos y peajes. Un conductor acompañó el experimento dentro del vehículo autónomo durante todo el trayecto para asumir el control en caso de que surgieran problemas, cosa que no sucedió.
En 2018, cuando todavía estaba en la Ufes, Guidolini participó en el desarrollo de una tecnología que ha demostrado su utilidad: un rastreador que encuadra a cada peatón en una intersección y sigue momentáneamente sus desplazamientos para predecir su posición instantes después, tal como se describe en un artículo publicado en noviembre de 2019 en la revista Computers & Graphics.
Al año siguiente, antes de fundar la empresa, Guidolini fue parte del equipo de la Ufes y de la fábrica de aviones Embraer que llevó a cabo la primera prueba de una aeronave autónoma en Brasil, un jet Legacy 500. “El objetivo era probar la capacidad del sistema para conducir al avión por las pistas de un aeropuerto”, relata. “Instalamos los sensores que captan información del ambiente y computadoras para procesar estos datos y el avión hizo el rodaje [el desplazamiento en tierra para estacionarse o dirigirse a una pista de despegue] sin intervención humana”.
Lume RoboticsEl ómnibus sin conductor que se probó en la siderúrgica de Vitória (Espírito Santo); abajo, vista detallada del sensor lídarLume Robotics
El funcionamiento de los vehículos autónomos se basa en dos sistemas ‒de percepción y de toma de decisiones‒, que han sido estudiados tanto en la startup como en las universidades de Brasilia (UnB), de São Paulo (USP) y las universidades federales de Espírito Santo (Ufes), Minas Gerais (UFMG) y Rio Grande do Sul (UFRGS) (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 315).
El sistema de percepción está compuesto por cámaras, sensores, radares e instrumentos de navegación vía satélite, instalados en diferentes puntos del vehículo, tal como se detalla en un artículo de revisión publicado en la edición de marzo de 2021 de la revista Expert Systems with Applications, del que Guidolini es uno de los autores. Juntos, estos dispositivos ejecutan tareas esenciales, tales como la localización del vehículo, el mapeo de las rutas, la detección de obstáculos y el reconocimiento de las señales de tránsito.
La plataforma de toma de decisiones, dotada de programas de inteligencia artificial, interpreta los datos recabados por el sistema de percepción y se encarga de planificar la trayectoria y prevenir accidentes, para que el vehículo pueda arribar al destino definido por el usuario. Los tipos y la cantidad de dispositivos varían según el vehículo y las tareas que debe llevar a cabo.
Escala de automatización
Los niveles de automatización de los vehículos van de cero ‒cuando los automóviles, ómnibus o camiones dependen por completo del conductor‒ a cinco, cuando los vehículos son totalmente autónomos, sin ninguna intervención humana independientemente del lugar o de la situación en que operen. Esta clasificación ha sido definida por la Sociedad de Ingenieros de Automoción (SAE) de Estados Unidos.
Los camiones y autobuses que operan experimentalmente se sitúan entre los niveles 3 y 4; en este último, el vehículo circula por trazados restringidos a velocidades de hasta 50 kilómetros por hora (km/h). Para fabricar una unidad más avanzada, no solo sin conductor, sino también sin cabina, en el segundo semestre de 2024, la startup de Espírito Santo recibió un aporte de 2,5 millones de reales de la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep). Se espera que el primer prototipo esté listo en 2027 y, si todo marcha bien, las pruebas de campo comenzarían en 2028.
“La startup es una de las empresas más avanzadas del campo de la robótica móvil en Brasil. La primera compañía que alcance el nivel 4 de automatización estará en condiciones de adueñarse del mercado”, comenta el científico de la computación Fernando Santos Osório, del Laboratorio de Robótica Móvil del Instituto de Ciencias Matemáticas y Computación (LRM-ICMC) de la USP en São Carlos. En ciudades de Estados Unidos y Japón, dice el investigador, ya existen coches que circulan sin chofer en rutas planificadas y mapeadas vía satélite. “Ninguno de ellos ha alcanzado aún el nivel máximo (5) de automatización”, precisa Santos Osório.
Todavía existen obstáculos por superarse para que los vehículos de este tipo circulen por las calles de país, entre ellos alcanzar el grado necesario de madurez tecnológica, las dificultades para su certificación y las cuestiones legales. No se sabe, por ejemplo, quién será responsable si un vehículo totalmente automatizado cruza un semáforo en rojo y atropella a una persona o destruye el frente de una casa.
Pese a todo, el mercado de los vehículos autónomos se está expandiendo. Un análisis de agosto de 2024 realizado por la consultora estadounidense Goldman Sachs, estima que en 2040, las ventas de vehículos sin conductor con nivel de automatización intermedio representarán alrededor del 60 % del total de las ventas de vehículos ligeros.
Está previsto que las ventas se concentren en China, donde ya circulan coches con nivel de automatización 4, como los robotaxis de la empresa Apollo Go, subsidiaria de la compañía tecnológica Baidu, en ciudades como Shenzhen y Wuhan, entre otras. En Estados Unidos, General Motors abandonó el negocio de los robotaxis solicitados mediante aplicaciones tras acumular pérdidas. En enero, la multinacional anunció el lanzamiento de una tecnología de asistencia al conductor denominada Super Cruise, similar al Autopilot, de la connacional Tesla. Ambos sistemas ofrecen tecnología de dirección parcialmente autónoma, con cámaras, radar y un módulo de atención para asegurarse de que el chofer no distraiga su atención de la carretera.
“En otros países, los coches autónomos circulan en ciudades más estructuradas, con sus vías en buenas condiciones y un tránsito y flujo de circulación más organizados que en Brasil”, advierte el ingeniero cartográfico Edvaldo Simões da Fonseca Júnior, coordinador del Laboratorio de Topografía y Geodesia de la Escuela Politécnica (Poli) de la USP, quien trabaja en el área desde principios de la década de 2010. Para ilustrar las dificultades de implementación de esta tecnología en las ciudades brasileñas, narra una situación que les planteó a sus alumnos en clase: “Hace unos días tomé una foto de un semáforo que tenía prendidas las luces verde y roja al mismo tiempo. ¿Cómo resolvería un coche autónomo una situación así?”. La decisión del vehículo dependerá de su programación, dice Simões da Fonseca. “Si está programado para detectar la luz roja quedará detenido en el cruce todo el tiempo. Si por el contrario busca la luz verde, pasará y podría producirse una colisión. Si el coche identifica que ambas luces están activas, se acercará al cruce y, por medio de otros sensores, comprobará si puede proseguir su marcha o no”.
El proyecto Carina
Para el ingeniero electricista Marco Henrique Terra, de la escuela de Ingeniería de São Carlos (EESC) de la USP, la mayor barrera para las investigaciones con vehículos autónomos en Brasil no es la falta de infraestructura: “El gran cuello de botella es el capital. Nos hacen falta inversores de peso que apoyen el desarrollo de esta tecnología, hasta que podamos alcanzar la madurez”.
Terra coordina el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología para Sistemas Autónomos Cooperativos (InSAC), uno de los INCT que cuentan con el apoyo de la FAPESP y del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq), que tomó la posta del extinto Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología en Sistemas Embarcados Críticos (INCT-SEC), desmantelado en 2014. El apoyo de estos dos INCT ha sido fundamental para el desarrollo del proyecto intitulado Coche Robótico Inteligente para Navegación Autónoma (Carina), el primer automóvil autorizado a circular sin conductor en una ciudad brasileña: São Carlos, en el interior paulista, en 2013. “El primer vehículo lo adquirimos en 2009, con fondos aportados por el INCT-SEC, y para 2010, ya estaba automatizado y en condiciones de operar sin conductor”, recuerda Osório.
En Brasil, una dificultad adicional para el avance de los proyectos de vehículos autónomos reside en el alto costo de los componentes importados. Osório espera poder ayudar a resolver este problema con su participación en el proyecto titulado “Implementación y testeo de componentes y dispositivos para el desarrollo de sistemas de asistencia a la conducción” (Segcom), que forma parte del programa Movilidad Verde e Innovación (Mover) del gobierno federal. “El Segcom está empeñado en encontrar alternativas tecnológicas que puedan transferirse a las empresas nacionales”, dice. Uno de los objetivos es implementar un sistema de visión por computadora utilizando cámaras provistas por la empresa brasileña Intelbras.
“Estamos incorporando las tecnologías gradualmente”, sostiene Terra. Según Osório, todavía es difícil predecir cuántos coches robóticos circularán por las calles de las ciudades brasileñas, no solamente por cuestiones técnicas, sino también por la inexistencia de una legislación específica que autorice la circulación de vehículos de este tipo. Para explorar alternativas, los equipos de la EESC y del ICMC, ambos de la USP, y merced a un acuerdo de cooperación con Scania, están recolectando datos para entrenar a un camión autónomo que operará en entornos mineros. “Para ser realistas”, concluye diciendo Terra, “de momento, este es el nicho de operaciones restringidas al que podemos aspirar a ingresar.”
Este artículo salió publicado con el título “Cuando el conductor es prescindible” en la edición impresa n° 349 de marzo de 2025.
Proyecto
INCT 2014: Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología para Sistemas Autónomos Cooperativos Aplicados a la Seguridad y el Medio Ambiente (nº 14/50851-0); Modalidad Proyecto temático; Investigador responsable Marco Henrique Terra (USP); Inversión R$ 4.227.952,62.
Artículos científicos
BADUE, C. et al. Self-driving cars: A survey. Expert Systems with Applications. v. 165, 113816. 1º mar. 2021.
SARCINELLI, R. et al. Handling pedestrians in self-driving cars using image tracking and alternative path generation with Frenét frames. Computers & Graphics. v. 84, p. 173-84. nov. 2019.
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