Investigadores del Laboratorio GRASP de la Universidad de Pensilvania han diseñado recientemente Modboat, un barco robótico que podría usarse para monitorear océanos o realizar operaciones marinas. Este robot acuático de bajo costo, presentado en un artículo publicado previamente en arXiv, puede nadar en el agua con un solo motor.
“La idea original para este proyecto surgió de un artículo de 2015 escrito por un equipo de Technion, en Israel, “Gedaliah Knizhnik, una de las investigadoras que realizó el estudio, le dijo a TechXplore”. Mi laboratorio, que explora la robótica de bajo costo, aprovechó la idea. Teníamos cierta experiencia previa con robots acuáticos, por lo que esta fue una gran oportunidad para ampliar eso “.
El objetivo a largo plazo de la investigación llevada a cabo por Knizhnik y sus colegas en la Universidad de Pennsylvania es crear enjambres de botes robóticos de bajo costo que puedan completar tareas en equipo, en lugar de individualmente. Su estudio reciente es un primer paso en esta dirección, presentando el diseño para un robot acuático que es eficiente y asequible.
Modboat, el robot creado por los investigadores, es bastante simple, pero puede moverse efectivamente en el agua. El robot tiene un cuerpo principal y dos aletas. Se mueve con un solo motor que balancea su cuerpo hacia adelante y hacia atrás, lo que le permite remar y avanzar en el agua.
El robot se puede dirigir en una dirección particular ajustando la velocidad a la que el motor mueve su cuerpo hacia la izquierda o hacia la derecha y la fuerza con la que se mueve cada una de sus aletas. En contraste con el robot desarrollado en Technion, del cual los investigadores se inspiraron, el diseño único de Modboat también le permite funcionar bien en equipos.
“Nuestro robot no es tan buen nadador como otros robots, pero este diseño es único en el sentido de que solo utiliza un motor, cuando la convención estándar dicta que necesita al menos dos”, explicó Knizhnik. “Esto hace que el robot sea económico de fabricar, por lo que podemos construir muchos de ellos y compensar su rendimiento de natación más débil”.
Los investigadores evaluaron su robot en una serie de experimentos y descubrieron que si bien funciona considerablemente bien, le cuesta nadar en línea recta. La razón de esto es que tiene una alta sensibilidad a cómo se posiciona su masa central.
Esta sensibilidad se deriva del ángulo de balanceo distinto de cero que la masa de compensación induce en el robot, lo que a su vez aumenta las asimetrías en el empuje de sus aletas individuales. Hacia el final de su trabajo, los investigadores proponen una estrategia de diseño alternativa que podría disminuir esta sensibilidad a niveles viables.
“Hacer que los robots sean asequibles es cómo los llevamos a la corriente principal, pero los robots asequibles a menudo son menos capaces que sus homólogos caros”, dijo Knizhnik. “En este estudio hemos mostrado cómo podemos tomar un principio de diseño único y ajustarlo para que sea práctico, en este caso facilitando la capacidad de este robot para trabajar en equipo. Todavía no lo hacen, pero hemos hecho el trabajo de preparación “. Crédito: Crédito: Knizhnik & Yim.
Si bien el robot acuático de bajo costo presentado por este equipo de investigadores es muy prometedor, su diseño aún debe mejorarse antes de que pueda implementarse a gran escala. Sin embargo, en el futuro, podría allanar el camino para la creación de botes robóticos automáticos asequibles que se puedan desplegar en flotas, completando misiones en el mar de manera más rápida y efectiva.
“Ahora que hemos demostrado que este diseño puede funcionar y nadar razonablemente bien, necesitamos lograr que nade donde queramos”, agregó Knizhnik. “Estamos trabajando para que siga las rutas especificadas, de modo que podamos usarlo para la colocación, medición, etc. del sensor”.
Un pequeño robot blando que imita a las medusas.
