updated 10:27 PM CEST, Sep 30, 2016

Enjambres de robots explorarán los canales de Venecia

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Enjambres de robots explorarán los canales de Venecia

Usarán algoritmos bio-inspirados influenciados por las abejas, moldes de limo y peces

Olvídate de las góndolas - los investigadores han encontrado una nueva manera de ver Venecia. Un equipo internacional de científicos planea explorar las vías de agua debajo de la histórica ciudad con enjambres de robots submarinos autónomos.

Apodado "subCULTron", el proyecto de $ 4,550,000 utilizaría más de 120 robots de tres tipos diferentes - el enjambre de robots submarinos autónomos más grande del mundo hasta la fecha - para explorar la laguna de Venecia y su masa de agua circundante.

"Para la robótica, Venecia es un gran campo de aplicación: las aguas son turbias, turbulentas, hay una gran cantidad de obstáculos bajo el agua como cables, tuberías y otras cosas hundidas, y también los canales mismos forman un complejo hábitat laberíntico", dijo a FoxNews.com el coordinador del proyecto y profesor de la Universidad de Graz, Thomas Schmikl. "Todo eso es muy fascinante para la robótica submarina, ya que requiere el desarrollo de robots y novedosos y sofisticados algoritmos para la navegación, orientación y coordinación para operar allí", agregó.

Con los años, el turismo, la industria y el cambio climático han afectado negativamente a los ecosistemas de Venecia y sus edificios, donde la erosión es un problema de rápido crecimiento. Al explorar y recoger los datos de los canales venecianos, marismas, y una granja de mejillones en las inmediaciones, los investigadores tienen la esperanza de obtener una mayor comprensión del impacto ambiental en la laguna.

Enjambres de robots explorarán los canales de Venecia

El proyecto consta de tres diferentes robots autónomos: "aFish" (pez artificial), "aMussels" (mejillón artificial) y "aPads", con cada tipo que se especializa en una tarea diferente. Los aMussels (que imitan a mejillones reales con una capa protectora que puede ser abierta y tiene un sofisticado sistema de anclaje reversible) se asientan en el fondo del mar por largos períodos recopilando datos en el agua, mientras que los rápidos y ágiles aFish supervisan el fondo de la laguna a la caza de objetivos. Estos últimos son también un puente de comunicación entre los aMussels y los aPads (que flotan en el agua como hojas de nenúfar y envían a los científicos los datos recogidos).

robot submarino aFishLos datos recogidos incluyen información ecológica sobre el agua tal como temperatura, concentración de oxígeno, salinidad, alcalinidad, turbulencias/corrientes, densidad de partículas y turbidez, o nubosidad. Los robots también tomarán fotografías de fauna y flora para hacer medidas de densidad/estimaciones de organismos. Eso no quiere decir que el proyecto de investigación vaya a ser fácil, ya que la oscuridad proporcionará un ambiente hostil para los robots.

"Para la robótica y la robótica de enjambres en particular, existe el problema de que casi todos los enjambres de robots trabajan en áreas limpias artificiales - tales como fábricas, piscinas, tanques, etc. - y los robots que trabajan en la naturaleza abierta (o dentro de la sociedad humana) son por lo general de muy corta duración, caros y en su mayoría operan solos", dijo Schmikl.

robot mejillón artificial aMusselsUna forma en que los investigadores tienen la esperanza de superar este reto es a través de los métodos de comunicación de los robots. Usando algoritmos bio-inspirados influenciados por las abejas, moldes de limo y peces, el enjambre se dará cuenta de cómo está funcionando cada miembro del grupo, teniendo al mismo tiempo la capacidad de tomar decisiones colectivamente. Este es un factor crucial en las impredecibles profundidades de la laguna, y hace que el sistema sea elástico, incluso si se averían robots individuales. Al igual que los enjambres naturales antes mencionados, el sistema funcionará sin una unidad central de control.

robot aPads"El largo tiempo de ejecución - una semana - exigirá la optimización de la eficiencia energética y el aprovechamiento de la energía del entorno, de nuevo con algunos componentes bio-inspirados", explicó Schmikl. "Creo que un enjambre que pueda funcionar en Venecia de forma autónoma durante semanas es un gran paso hacia un enjambre que pueda ejecutarse de forma autónoma por todas partes, ya se trate de zonas oceánicas a distancia o incluso océanos en planetas o lunas del espacio exterior".

Los robots también serán más baratos y más pequeños que otros robots submarinos actuales, por lo que si algunos se pierden pueden ser reemplazados fácilmente. Esto es cierto para el aFish, en particular, que debe encajar en las tuberías y las hacinadas cuevas submarinas de Venecia.

 Prueba de enjambres de robots en Venecia"Las aberturas tendrán que ser lo suficientemente grandes como para permitir que entre el robot", dicho Schmikl. "Esperamos que el robot tenga un tamaño (todavía estamos en la fase de diseño, por lo que estos son sólo estimaciones) de aproximadamente 50 cm [20 pulgadas] de largo y un espesor de 20 cm [8 pulgadas], tal vez un poco más delgado".

Demostraciones en vivo del proyecto subCULTron se están llevando a cabo esta semana en Venecia con pequeños experimentos en la piscina de la EXPO 2015. Schmikl espera hacer las pruebas de funcionamiento iniciales en los canales de Venecia y tener nuevos prototipos de hardware para el año que viene.

Para él, esta es la oportunidad de vivir un sueño de toda la vida. "Al ver esas aguas turbias, siempre me he preguntado cómo se vería desde debajo de la superficie. Por lo que también es un poco un deseo que tenía de niño que ahora puedo cumplir", dijo.