Este invento de Singapur parece y nada como una mantaraya – y podría ser el futuro de los vehículos submarinos autónomos.

Publicado a las 12:20 PM CST en Nov 8,2017 | Actualizado a las 12:20 PM CST en Nov 8,2017


Parece una mantarayas bebe moviendo sus aletas mientras se desliza por el agua.

Pero en realidad es un robot acuático que nada a una velocidad del doble de su longitud corporal por segundo y puede funcionar hasta 10 horas.

Investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) han diseñado el MantaDroid, un robot acuático que emula la locomoción de natación de las mantarrayas.

Los mantarrayas son considerados uno de los nadadores más elegantes y eficientes de la naturaleza. A diferencia de la mayoría de las especies subacuáticas, las mantarrayas poseen un mecanismo de propulsión único que les permite navegar por aguas turbulentas moviendo sus aletas pectorales sin esfuerzo. Este rasgo distintivo ha suscitado un gran interés en comprender la ciencia que sustenta el mecanismo e incorporar mecanismos similares en los vehículos submarinos autónomos.

El MantaDroid puede acomodar una gama de sensores y ser utilizado para estudiar la biodiversidad marina y en operaciones de búsqueda.

Motivado para desarrollar una AUV bio-inspirada, un equipo de investigación liderado por el profesor asociado Chew Chee Meng del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Facultad de Ingeniería de NUS desarrolló el MantaDroid, que se asemeja a una manta raya juvenil. Con una longitud de 35 cm de largo, 63 cm de ancho y un peso de sólo 0,7 kg, el MantaDroid puede nadar a una velocidad de 0,7 m por segundo, que es el doble de su longitud corporal, hasta 10 horas.

El MantaDroid fue diseñado y optimizado durante dos años después de un estudio en profundidad de la dinámica de fluidos y múltiples experimentos que incluyeron pruebas de 40 diseños de aletas diferentes. Las aletas que eventualmente se instalaron en el robot son un par de aletas pectorales flexibles fabricadas con láminas de PVC. Las aletas alcanzaron una buena maniobrabilidad y capacidad de natación cuando se probaron en una piscina.

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«A diferencia de otros robots subacuáticos basados en aletas que replican la cinemática del aleteo de las mantarayas usando múltiples motores para lograr accionamientos activos a través de las aletas, MantaDroid es accionado por un solo motor eléctrico en cada aleta. Entonces dejamos que la flexibilidad pasiva de las aletas interactúe naturalmente con la dinámica fluida del agua para impulsar los movimientos posteriores», explicó el profesor Chew.

 

MantaDroid es una alternativa prometedora a los propulsores tradicionales basados en hélices usados en los AUVs convencionales, y potencialmente podría funcionar en una mayor distancia. Al igual que el mantaraya real, el MantaDroid también tiene un cuerpo plano y ancho que puede acomodar una gama de sensores y ser utilizado para diferentes propósitos tales como el estudio de la biodiversidad marina, la medición de datos hidrográficos y la realización de operaciones de búsqueda.

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El equipo de NUS Consulting estará probando el MantaDroid en el entorno marino próximo, para investigar su capacidad de nadar a diferentes profundidades y su capacidad para soportar la corriente submarina. El equipo también está trabajando para incorporar más modos de movimiento en el mecanismo de las aletas del robot.


Referencias & Fuentes

techxplore.com | A flexible faster swimming manta-ray like robot

phys.org/news | NUS-developed manta ray robot swims faster and operates up to 10 hours

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