Robot calamar se mueve y toma fotografías de corales y peces



El robot calamar se mueve y toma fotografías de corales y peces
El robot calamar se mueve y toma fotografías de corales y peces

Los ingenieros de la Universidad de California en San Diego han construido un robot parecido a un calamar que puede nadar sin ataduras, impulsándose con chorros de agua. El robot calamar lleva su propia fuente de energía dentro de su cuerpo. También puede llevar un sensor, como una cámara, para la exploración submarina.

«Básicamente, recreamos todas las características clave que utilizan los calamares para nadar a alta velocidad. Este es el primer robot sin ataduras que puede generar pulsos de chorro para una locomoción rápida como el calamar. Puede lograr estos pulsos de chorro cambiando la forma de su cuerpo, lo que mejora la eficiencia de la natación».

Dijo Michael T. Tolley, uno de los autores principales del artículo y profesor en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la UC San Diego

¿Qué materiales componen al robot calamar?

Este robot de calamar está hecho principalmente de materiales blandos como polímero acrílico, con algunas piezas rígidas, impresas en 3D y cortadas con láser. El uso de robots blandos en la exploración submarina es importante para proteger los peces y los corales, que podrían dañarse con robots rígidos. Pero los robots blandos tienden a moverse lentamente y tienen dificultades para maniobrar.

El equipo de investigación, que incluye roboticistas y expertos en simulaciones por computadora, así como en dinámica de fluidos experimental, recurrió a los cefalópodos como un buen modelo para resolver algunos de estos problemas. El calamar, por ejemplo, puede alcanzar las velocidades más rápidas de cualquier invertebrado acuático gracias a un mecanismo de propulsión a chorro.

Su robot toma un volumen de agua en su cuerpo mientras almacena energía elástica en su piel y costillas flexibles. Luego libera esta energía comprimiendo su cuerpo y genera un chorro de agua para propulsarse.

En reposo, el robot calamar tiene forma similar a una linterna de papel y tiene costillas flexibles, que actúan como resortes, a lo largo de sus lados. Las nervaduras están conectadas a dos placas circulares en cada extremo del robot. Uno de ellos está conectado a una boquilla que toma agua y la expulsa cuando el cuerpo del robot se contrae. La otra placa puede llevar una cámara a prueba de agua o un tipo diferente de sensor.

Pruebas del robot

Los ingenieros probaron por primera vez el robot en un banco de pruebas de agua en el laboratorio del profesor Geno Pawlak, en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de UC San Diego. Luego lo sacaron a nadar en uno de los tanques del Acuario Birch de UC San Diego en la Institución de Oceanografía Scripps.

Demostraron que el robot calamar podía conducir ajustando la dirección de la boquilla. Al igual que con cualquier robot submarino, la impermeabilización era una preocupación clave para los componentes eléctricos como la batería y la cámara. Registraron la velocidad del robot a aproximadamente 18 a 32 centímetros por segundo, que es más rápido que la mayoría de los robots.

«Después de que pudimos optimizar el diseño del robot para que nadara en un tanque en el laboratorio, fue especialmente emocionante ver que el robot pudo nadar con éxito en un gran acuario entre corales y peces, demostrando su viabilidad para aplicaciones del mundo real «

Dijo Caleb Christianson, quien dirigió el estudio como parte de su Ph.D. trabajar en el grupo de investigación de Tolley. Ahora es un ingeniero senior de dispositivos médicos en Dexcom, con sede en San Diego.

Tamaño y forma óptimos del robot calamar

Los investigadores realizaron varios experimentos para encontrar el tamaño y la forma óptimos para la boquilla que impulsaría al robot calamar. Esto, a su vez, les ayudó a aumentar la eficiencia del robot y su capacidad para maniobrar e ir más rápido. Esto se hizo principalmente simulando este tipo de propulsión a chorro. Trabajo que fue dirigido por el profesor Qiang Zhu y su equipo en el Departamento de Ingeniería Estructural de la UC San Diego. El equipo también aprendió más sobre cómo se puede almacenar energía en el componente elástico del cuerpo y la piel del robot, que luego se libera para generar un chorro.

Be the first to comment

Leave a Reply

Tu dirección de correo no será publicada.


*