RoboKrill: un robot nadador inspirado en crustáceos para la exploración marina

Euphausia superba

El krill es una especie de crustáceo parecida a un camarón

Para comprender mejor los mares y océanos de la Tierra, sus procesos y los organismos vivos que los habitan, los científicos deben poder explorarlos y recopilar datos bajo el agua. En los últimos años, los especialistas en robótica han estado tratando de desarrollar sistemas cada vez más avanzados que podrían ayudar a la exploración y el seguimiento de entornos submarinos.

Investigadores de la Universidad de Brown y la Universidad Nacional Autónoma de México han creado recientemente RoboKrill, un nuevo robot inspirado en una especie de crustáceo parecida a un camarón, llamada krill (Euphausia superba). Este robot, presentado en un artículo publicado previamente en arXiv, replica artificialmente la cinemática de natación del krill para moverse sin problemas en entornos submarinos.

"Antes de este proyecto, estaba realizando diferentes estudios destinados a comprender el papel de las agregaciones de plancton en el océano", dijo Monica M. Wilhelmus, una de las investigadoras que llevó a cabo el estudio.

"Para ello, realicé un experimento en el que controlé el comportamiento de organismos mediante señales luminosas. Después de eso, pensé que sería una buena idea, en lugar de controlar externamente el comportamiento de los organismos, usar un sistema robótico que tenga la misma firma, la firma dinámica, que las criaturas vivas que nadan".

Inicialmente, Wilhelmus solo planeó explorar brevemente la posibilidad de desarrollar un sistema robótico que replicara la cinemática de natación del krill. Sin embargo, pronto se dio cuenta de que su proyecto tenía mucho potencial, ya que abordaba un vacío existente en la literatura.

"Actualmente, hay nadadores que están diseñados para nadar muy lento o muy rápido, pero no hay nada intermedio", explicó Wilhelmus. "Por lo tanto, me di cuenta de las grandes oportunidades que podría abrir el desarrollo de un sistema 'intermedio', particularmente para completar tareas que son difíciles de abordar con grandes sistemas. El producto que creamos es la base para alcanzar este fin".

Al desarrollar el diseño de su robot, Wilhelmus y sus colegas probaron en su laboratorio diferentes parámetros de forma independiente. Posteriormente, optimizaron estos parámetros para lograr la velocidad y la cinemática deseadas.

RoboKrill

En el futuro, los biólogos y científicos ambientales podrían utilizar RoboKrill para explorar de forma remota los entornos marinos y recopilar valiosos datos bajo el agua. Mientras tanto, el equipo planea continuar mejorando el robot, al mismo tiempo que evalúa su desempeño en entornos del mundo real.

"Ahora estudiaremos los efectos de las características morfológicas semicinemáticas y las interacciones dinámicas en la generación de empuje y optimizaremos importantes parámetros para desarrollar un sistema simplificado que luego podamos miniaturizar o reducir", dijo Wilhelmus. "Nuestro objetivo final es diseñar un pequeño sistema que podamos usar, por ejemplo, para detectar o intervenir en diferentes entornos compactos".

En última instancia, Wilhelmus y sus colegas esperan desarrollar un enjambre de nadadores artificiales que puedan implementarse en entornos marinos reales para recopilar datos de investigación específicos. Después de que estos nadadores se desplieguen en entornos reales, el equipo también podrá probar diferentes parámetros y mejorar su diseño, reduciendo su tamaño dentro de la escala de centímetros y mejorando aún más sus capacidades de natación.

Artículo científico: RoboKrill: a metachronal drag-based swimmer robot

Etiquetas: RobotKrill

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