Resumen:
Investigadores de la Escuela de Ingeniería Tandon de la Universidad de Nueva York lanzaron recientemente un pez robótico biónico llamado ScaFi. No sólo su forma y movimiento son similares a los de los peces reales, sino que también se pueden agrandar o reducir según sea necesario para adaptarse a ambientes acuáticos de diferentes profundidades y escalas.
La idea central de este diseño es evitar el método de propulsión por hélice comúnmente utilizado por los robots submarinos tradicionales y, en su lugar, utilizar la "flexión del cuerpo" para avanzar. El equipo de investigación cree que, aunque las hélices son comunes en las misiones submarinas, pueden enredarse fácilmente en plantas acuáticas, remover sedimentos y ahuyentar a los sujetos de investigación, lo que no favorece la observación de los arrecifes de coral, la calidad del agua y los animales acuáticos.
La estructura de ScaFi se divide en dos partes: la parte delantera es donde se concentran los motores y componentes electrónicos, y la parte trasera es una cola flexible hecha de varillas de fibra de vidrio y tela. Sólo hay un motor dentro del robot. Al tirar de dos cables que se cruzan cerca del final de la cola, la cola se dobla en forma de S, que luego oscila hacia la izquierda y hacia la derecha, empujando toda la máquina hacia adelante silenciosamente.
Más importante aún, este mecanismo de propulsión tiene buena escalabilidad. Los investigadores dijeron que no importa si el robot se hace más grande o más pequeño, el motor y el mecanismo de cables transversales en la parte frontal pueden seguir siendo los mismos. Lo único que realmente es necesario ajustar es el diámetro de la varilla trasera, por lo que no es necesario rehacer toda la máquina desde cero cada vez.
Para probar esta idea, el equipo construyó ScaFi en tres tamaños diferentes, con longitudes de 0,6 metros, 1,1 metros y 2,9 metros. Luego fueron llevados a aguas reales para realizar pruebas: la versión más pequeña nadó en un arroyo a una profundidad de 15 a 30 centímetros, la versión mediana se probó en un arroyo en Suiza y la versión más grande entró en el lago Lemán para explorar.
Los resultados de las pruebas muestran que los tres robots pueden nadar suavemente, pero los cambios de tamaño también afectarán su rendimiento. Entre ellos, la versión pequeña es más flexible y su postura de natación se acerca más a la de los peces reales; la versión grande tiene una maniobrabilidad reducida y una menor eficiencia energética, pero aunque requiere mayor potencia, también muestra una mejor estabilidad en el flujo de agua.
Los investigadores señalaron que, en general, este método de natación aún puede mantener un rendimiento muy bueno después de la amplificación, y los tres robots pueden continuar nadando incluso después de que se interrumpa la señal del GPS. El equipo cree que esta idea escalable no sólo podrá utilizarse en el futuro para robots de detección submarina, sino que también podrá extenderse a otros tipos de sistemas robóticos. El siguiente paso es centrarse en mantener la misma eficiencia energética en versiones de diferentes tamaños.
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