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Ingenieros construyen el primer pez robótico para mantener el ritmo con un atún

Pez Robot /Foto - Habo Dong

Por: Loukia Papadopoulos

Los investigadores esperan desarrollar sistemas de propulsión más rápidos y eficientes para vehículos submarinos tripulados y no tripulados.

Los ingenieros mecánicos de la Universidad de Virginia, en colaboración con biólogos de la Universidad de Harvard, han construido el primer pez robótico que puede imitar la velocidad y los movimientos de un atún aleta amarilla. La investigación es un intento de comprender la física de la propulsión de los peces.

El robot se llama ‘Tunabot’, y el trabajo eventualmente podría conducir a la próxima generación de vehículos submarinos. «Nuestro objetivo no era solo construir un robot. Realmente queríamos entender la ciencia de la natación biológica», dijo Hilary Bart-Smith, profesora del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la UVA.

«Nuestro objetivo era construir algo en lo que pudiéramos probar hipótesis en términos de lo que hace a los nadadores biológicos tan rápidos y eficientes».

Para lograr esto, el equipo primero examinó la dinámica de natación del atún aleta amarilla y la caballa. Luego, Bart-Smith y su equipo, el científico investigador Jianzhong «Joe» Zhu y Ph.D. El estudiante Carl White diseñó un pez robot que se movía como un pez bajo el agua a velocidades casi equivalentes y lo comparó con un pez real.

«Hay muchos documentos sobre robots de peces, pero la mayoría de ellos no tienen muchos datos biológicos. Así que creo que este documento es único en la calidad tanto del trabajo robótico como de los datos biológicos combinados en uno papel «, dijo Lauder.

«Lo que es fantástico con los resultados que presentamos en el documento son las similitudes entre la biología y la plataforma robótica, no solo en términos de cinemática de natación, sino también en términos de la relación entre la velocidad y la frecuencia del latido de la cola y el rendimiento energético. «, Dijo Bart-Smith.

El Tunabot es un pez réplica sin ojos y sin aletas que mide aproximadamente 10 pulgadas de largo. El robot presenta una correa de hilo de pesca para mantener el robot estable y una luz láser verde para cortar a través de su línea media.

Imitando el atún real

Tunabot está construido de una manera que, a medida que la corriente de agua se acelera, su cola y cuerpo se mueven en un patrón de flexión rápida. Esto imita la forma en que nada un atún aleta amarilla real.

«Vemos en la literatura sobre robótica de peces hasta ahora que hay sistemas realmente excelentes que otros han creado, pero los datos a menudo son inconsistentes en términos de selección de medición y presentación. Es solo el estado actual del campo de la robótica en este momento. Nuestro artículo sobre el Tunabot es importante porque nuestros datos completos de rendimiento establecen un nivel muy alto «, dijo White.

Lauder elogia la relación entre biología y robótica. «Una razón por la que creo que tenemos un programa de investigación exitoso en esta área es por la gran interacción entre biólogos y robotistas», dijo el investigador,

Cada descubrimiento en una rama informa a la otra en un ciclo de retroalimentación educativa.

«No asumimos que la biología ha evolucionado hacia la mejor solución», dijo Bart-Smith.

«Estos peces han tenido mucho tiempo para evolucionar hacia una solución que les permita sobrevivir, específicamente, comer, reproducirse y no ser comidos. Sin restricciones por estos requisitos, podemos concentrarnos únicamente en mecanismos y características que promueven un mayor rendimiento, mayor velocidad, mayor eficiencia «.

Los investigadores quieren finalmente superar la biología. Lauder afirma: «Nuestro objetivo final es superar la biología. ¿Cómo podemos construir algo que se parezca a la biología pero que nade más rápido que cualquier cosa que se vea en el océano?»

Science Robotics.

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