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Robots y Arqueología: evolución, hitos y nuevas fronteras tecnológicas

Este artículo recorre la incorporación progresiva de los robots a las prácticas arqueológicas, desde los primeros dispositivos diseñados para explorar túneles o mapear yacimientos hasta las soluciones actuales basadas en sensores, deep learning y manipulación robótica. Pero antes de profundizar conviene contextualizar y definir qué entendemos por robot. Según la RAE se definiría como: «Máquina o ingenio electrónico programable que es capaz de manipular objetos y realizar diversas operaciones», mientras que para la norma internacional ISO 8373:2021 robot sería: «mecanismo actuado, programado y con cierto grado de autonomía para realizar locomoción, manipulación o posicionamiento» (ISO, 2021, p. 1, sección 3.1). Esta última introduce el elemento clave: la autonomía.

De los ROV generalistas a la arqueología robótica

Aunque para precisar el primer robot que ayudó en materia de arqueología puede resultar complejo y debatible, creemos que uno de los primeros y más representativos fue el ROV Jason, ayudado por el vehículo relé MEDEA. Jason era, y es en sus nuevas versiones, un Vehículo Operado Remotamente (Remotely Operated Vehicle – ROV), capaz de sumergirse y realizar labores de mapeo y muestreo. Estaba conectado al buque que le suministraba electricidad a través de un cable de acero y fibra óptica, por el cual la tripulación podía ver y controlar el dispositivo. MEDEA por su parte, era una extensión del propio Jason que permitía tomar imágenes de contexto. Su primer uso en arqueología data de 1989, cuando fue destinado a documentar el pecio tardo-romano ISIS en los Bancos de Sherki, a una profundidad de entre 800 y 900 metros, entre Sicilia y Túnez. La exploración fue dirigida por Robert D. Ballard junto a la arqueóloga Anna Marguerite McCann y consistió principalmente en documentar de forma no intrusiva, manteniéndose a unos 1,5-3 metros de altura del pecio, tomando fotografías a una velocidad de 0,10 m/s, a la vez que realizaba un sonar de barrido para microtopografía (Ballard et al., 2000).

A pesar de que hemos presentado al Rov Jason como el primer robot aplicado en arqueología, hay un matiz muy importante que debemos subrayar y es que, Jason no fue diseñado para una finalidad arqueológica. Es más, como se indica en los casos de usos principales por parte de la empresa que lo diseñó, Jason tiene una larga experiencia en otras aplicaciones como el acercamiento a puntos clave en zonas volcánicas sumergidas (https://ndsf.whoi.edu/ndsf-use-cases/#jason). Por lo que, pese a ser uno de los primeros robots aplicados, no sería el primer robot diseñado expresamente para arqueología. Para ello, habría que esperar a 1992 cuando los investigadores estaban intentando acceder a los angostos y ascendentes pasadizos de la Cámara de la Reina en la Gran Pirámide de Keops. Es en ese momento cuando se diseña el robot Upuaut por el ingeniero Rudolf Gantenbrink (Richardson et al., 2013), aunque finalmente será la versión mejorada Upuaut-2, un microrobot oruga teleoperado y umbilical que se apoyaba contra las paredes mediante un husillo para generar la fuerza necesaria de sujeción y poder avanzar a lo largo de un conducto de 210×210 mm. Este diseño le permitió avanzar en tramos estrechos pero también conllevó el riesgo de marcar la piedra por las altas fuerzas laterales (Richardson et al., 2013). Su primera campaña fue en 1993, en donde el Upuaut-2 alcanzó unos 19 m en el conducto norte hasta un codo de 45° que no pudo franquear y, hacia el sur, en donde superó un escalón de unos 40 mm llegando a una distancia de 63,5 m a un bloque de cierre (Richardson et al., 2013). Dicho bloque, denominado «puerta de Gantenbrink», hecho en piedra caliza finamente trabajada tenía dos pernos de cobre en la cara pulida, convirtiéndose en el final de ese avance y el punto inicial de campañas posteriores (Haase, 2002). 

A partir de estas lecciones (marcas en paramentos y limitaciones de giro/obstáculos), los diseños siguientes migraron hacia locomoción no destructiva. Este nuevo enfoque combinaba varios elementos: un mecanismo tipo inchworm con cremallera y dos carros, ruedas libres para evitar arrastre y herramientas de taladro de baja fuerza, así como una snake-camera. Todo ello respondía explícitamente a la prohibición de utilizar pistas y husillos por su potencial de daño, manteniendo el hallazgo arqueológico en perfecto estado como objetivo, pero haciendo de la ingeniería la condición necesaria para alcanzarlo (Richardson et al., 2013).

Aquel Upuaut-2 cumplió su cometido, no sólo para resolver qué había al final de ese túnel de ventilación sino para dar por iniciada una rama de la arqueología que hoy en día sigue dándonos sorpresas, la arqueología robótica. Con este robot se comenzaron a identificar ciertos problemas derivados de los mecanismos utilizados, que con su uso podrían poner en riesgo el patrimonio arqueológico lo que llevó con el tiempo a una mayor sofisticación.

Pero como hemos mencionado, tanto el robot Jason como el Upuaut-2 forman parte ya de la historia de la robótica y para poder tener una visión general del estado actual deberíamos revisar la vanguardia en tres ámbitos: acuático, aéreo y terrestre.

Medio acuático: exploración profunda y manipulación háptica

Si centramos nuestra atención en el medio acuático, el que podría figurar como el robot más vanguardista a día de hoy es el OceanOneK. Su diseño actual es una evolución del OceanOne, que fue desarrollado por la universidad de Stanford y el DRASSM (Département des recherches archéologiques subaquatiques et sous-marines). Se definiría como un robot subacuático humanoide con visión en estéreo y con retroalimentación háptica, que es la tecnología que simula el sentido del tacto a partir de vibraciones y movimientos, permitiendo al operador del robot tener una sensación de «tacto». Su primer hito se dio en el año 2016 cuando consiguió extraer con éxito del pecio del siglo XVII La Lune (navío de Luis XIV hundido en 1664) un jarrón a cien metros de profundidad (Carey, 2016). 

Figura 1. OceanOneK en una de sus exploraciones. Licencia: Frederic Osada/DRASSM/Stanford.

Sin embargo sus mayores éxitos vendrían con su evolución, OceanOneK, llegando a ser capaz de profundizar hasta los mil metros (Strickland, 2022; Khatib, 2022). A partir de un joystick el piloto y profesor Oussama Khatib, ha logrado recuperar —como si sus propias manos tocaran las piezas—, restos de, por ejemplo, un avión P-38 a unos 40 metros de profundidad, restos de un pecio romano a unos 334 m, e incluso objetos del barco a vapor Francesco Crispi, a unos 500 metros (Kubota, 2022). 

Medio aéreo: microdrones autónomos y documentación de precisión

En el ámbito aéreo destaca Dronument, un enjambre de microdrones autónomos. Su vuelo cooperativo —unos drones iluminan mientras otros documentan— permite obtener modelos de altísima calidad en espacios complejos como catacumbas (Petráček, et al. 2020). Para compensar la ausencia de GPS, debido a que la señal GNSS (Global Navigation Satellite System) puede recibirse con baja calidad o totalmente anulada en espacios interiores como iglesias, cada dron cuenta con cámaras, sensores inerciales y LiDAR, lo que les permite estimar su posición. Además, para evitar las posibles colisiones en espacios estrechos o con frecuentes obstáculos, los UAV utilizan algoritmos de localización y mapeo simultáneo (Krátký et al., 2021).

Medio Terrestre: sensores, movilidad y acceso a espacios inaccesible

Completado este recorrido, la siguiente categoría es la terrestre, en donde destaca el robot Rovina, creadoen Europa. Se describiría como un robot oruga autónomo, robusto y sobre todo, cargado de sensores: LiDAR, cámaras en estéreo, Kinect, IMU, etc. Está especialmente diseñado para acceder a zonas inaccesibles para el ser humano por su estrechez, fragilidad o presencia de gases, entre otras características (Di Stefano et al. 2016, p. 946). Entre sus mayores contribuciones podríamos mencionar las reconstrucciones tridimensionales fotorealistas de las catacumbas romanas de Priscila en Roma o San Genaro en Nápoles, combinando las nubes láser generadas y las miles de imágenes de las cámaras (Kyriakoulia et al., 2025, p. 4836). 

Figura 2. Diseño del robot ROVINA, mostrado aquí con un escáner láser y un conjunto de sensores 3D (ASUS Xtion) para la navegación autónoma. Fuente. Licencia: © 2016 proyecto ROVINA (EC FP7). Imagen reproducida con autorización expresa de Luc Van Gool.

Conclusiones

Casos como estos muestran hasta qué punto la robótica ha dejado de ser un apoyo puntual para convertirse en un medio capaz de transformar el modo en el que accedemos y comprendemos los espacios arqueológicos. En este sentido, la evolución de estos sistemas muestra cómo la arqueología ya no se limita a ampliar sus herramientas, sino que reconfigura su propia mirada: los robots actúan como extensiones sensoriales y cognitivas que permiten explorar lo inaccesible sin dañarlo, inaugurando una forma de investigación donde la preservación y el conocimiento avanzan de la mano.

Bibliografía

Ballard, R. D., McCann, A. M., Yoerger, D., Whitcomb, L., Mindell, D., Oleson, J., Singh, H., Foley, B., Adams, J., Piechota, D., & Giangrande, C. (2000). The discovery of ancient history in the deep sea using advanced deep submergence technology. Deep-Sea Research Part I, 47, 1591–1620. http://web.mit.edu/deeparch/www/publications/papers/BallardEtAl2000.pdf 

Carey, B. (2016). Stanford’s humanoid robotic diver recovers treasures from King Louis XIV’s wrecked flagship. Stanford Report. https://news.stanford.edu/stories/2016/04/robotic-diver-recovers-treasures

Di Stefano, M., Salonia, P., & Ventura, C. (2016). Mapping and Digitizing Heritage Sites: ROVINA Project for Programmed Conservation. Procedia – Social and Behavioral Sciences, 223, 944-951. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2016.05.325

Haase, M. (2002). Brennpunkt Giza. Die Schachtsysteme der Cheops-Pyramide. Sokar – Die Welt der Pyramiden, 5(2), 3–13.

Petracek, P., Kratky, V., Petrlik, M., & Saska, M. (2023). Cooperative UAV Autonomy of Dronument: New Era in Cultural Heritage Preservation. En Proceedings of the IEEE IROS Workshop on Integrated Perception, Planning, and Control for Physically and Contextually-Aware Robot Autonomy. IEEE. https://ippc-iros23.github.io/papers/petracek.pdf 

Strickland, A (2022) Humanoid robot lets operators travel virtually to ocean floor—And feel like they’re there. 7NEWS. https://7news.com.au/news/world/humanoid-diving-robot-explores-shipwrecks-on-the-ocean-floor-c-7713242

Kubota, T. (2022). Stanford’s OceanOneK connects human’s sight and touch to the deep sea. Stanford Report. https://news.stanford.edu/stories/2022/07/oceanonek-connects-humans-sight-touch-deep-sea 

ISO. (2021). ISO 8373:2021 — Robotics—Vocabulary (3rd ed., November 2021). Geneva: International Organization for Standardization.

Khatib, O. (2022). The Era of Human-Robot Collaboration: Deep-Sea Robotic Exploration : Plenary Talk. 2022 IEEE 10th Jubilee International Conference on Computational Cybernetics and Cyber-Medical Systems (ICCC), 000021-000022. https://doi.org/10.1109/ICCC202255925.2022.9922836

Krátký, V., Petráček, P., Nascimento, T., Čadilová, M., Škobrtal, M., Stoudek, P., & Saska, M. (2021). Safe Documentation of Historical Monuments by an Autonomous Unmanned Aerial Vehicle. ISPRS International Journal of Geo-Information, 10(11), 738. https://doi.org/10.3390/ijgi10110738 

Kyriakoulia, P., Kazolias, A., Konidaris, D., & Kokkinos, P. (2025). Survey on the Application of Robotics in Archaeology. Sensors, 25(15), 4836. https://doi.org/10.3390/s25154836

Petráček, P., Krátký, V., & Saska, M. (2020). Dronument: System for reliable deployment of micro aerial vehicles in dark areas of large historical monuments. IEEE Robotics and Automation Letters, 5(2), 2078–2085. https://doi.org/10.1109/LRA.2020.2969935 

Richardson, R. C., Whitehead, S., Ng, T. C., Hawass, Z., Pickering, A., Rhodes, S., Grieve, R., Hildred, A., Nagendran, A., Liu, J., Mayfield, W., Tayoubi, M., & Breitner, R. (2013). The “Djedi” robot exploration of the southern shaft of the queen’s chamber in the Great Pyramid of Giza, Egypt. Journal of Field Robotics, 30(3), 323–348. https://doi.org/10.1002/rob.21451 

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