Ingenieros de Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han ideado un pequeño dispositivo, llamado Roboclam, que podría ser el punto de partida para crear anclas “inteligentes” más fáciles de manejar que las actuales. Para desarrollarlo, sus creadores se han inspirado en las navajas, una clase de molusco que se caracteriza por su capacidad para excavar el lecho marino. La idea es que el nuevo dispositivo de amarre pueda instalarse en pequeños robots submarinos. Una de sus funciones podría ser la de detonar minas submarinas. Este proyecto se enmarca en otros que tratan de imitar las capacidades de propulsión de varios animales marinos, como el atún, la langosta o la lamprea.
El molusco comúnmente conocido como navaja ha inspirado a ingenieros del MIT para diseñar un robot que podría ser un punto de partida para la creación de anclas “inteligentes” capaces de cavar en el lecho oceánico para recolocarse por sí mismas e incluso para darse la vuelta. De este modo, dicen sus creadores, serán más fáciles de recuperar.
El llamado RoboClam ha sido desarrollado para explorar el comportamiento de dispositivos inspirados en la capacidad de excavar que tienen algunos moluscos, como las navajas o las almejas. Asimismo, sus creadores tienen la intención de arrojar luz sobre el comportamiento de estos animales.
“Nuestra finalidad original fue desarrollar un ancla ligera que pudiera ser fácilmente colocada y después recogida, algo que no es posible con los dispositivos actuales”, comenta en un comunicado Anette Hosoi, que es profesora de Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, y ha colaborado con Amos Winter, de su laboratorio, y con ingenieros de la empresa Bluefin Robotics.
Este robot puede ser muy útil, entre otras cosas, como amarre para pequeños robots submarinos que se reubican rutinariamente para controlar variables como corrientes y temperaturas oceánicas. Asimismo, podría formar parte de un dispositivo pensado para detonar minas submarinas.
Inspirarse en la naturaleza
Durante años, el trabajo de Hosoi se ha centrado en nuevos mecanismos de propulsión inspirados en la naturaleza. Cuando se enfrentaron a la posibilidad de crear un tipo de ancla más ligera, “pensamos, ¿hay animales que se hayan acostumbrado a moverse bien por los sedimentos del lecho marino?”, comenta esta investigadora
El primer paso de la investigación fue observar directamente a todos los organismos capaces de excavar, clavarse o aferrarse mecánicamente. Buscando, se topó con lo que denomina “el Ferrari” de los animales excavadores bajo el agua, o sea, la popular navaja. Este animal, de unos cinco centímetros de longitud, es capaz de escavar un centímetro por segundo. “Hay que excavar muy rápido para cogerlas”, comenta Winter.
Otra de las razones que hicieron que los investigadores se decidieran a mimetizar los mecanismos de este molusco fue que, además de rápido, excava muy profundo (más de 70 centímetros). Asimismo, destaca por su fuerza de anclaje. “Las navajas baten todos los records (en este aspecto), incluidas las marcas de las mejores anclas”, dice Winter.
Los investigadores se quedaron perplejos después de los primeros test. Para conocer exactamente su comportamiento, crearon un depósito de agua con lecho en el que metieron a la navaja. De esta manera, se percataron de que su forma de excavar era un proceso con múltiples pasos. En primer lugar, la lengua del animal se mueve hacia abajo en la arena. Después, hace unos movimientos rápidos hacia arriba y hacia abajo acompañados de aperturas y cierres de su concha. Todos estos movimientos lo propulsan.
La filmación de los movimientos les llevó a descubrir algo sorprendente. Los rápidos movimientos arriba-abajo, apertura-cierre convierten las arenas que rodean al animal en arenas movedizas, casi líquidas.
Los experimentos han mostrado que moverse a través de un sustrato fluido (las arenas movedizas) en lugar de a través de un medio granulado (arena normal) reduce radicalmente la fuerza de arrastre en el cuerpo de la navaja.
A lo largo del pasado verano, Winter completó la fabricación del RoboClam. Aunque es sólo del tamaño de un encendedor, está apoyado por reguladores de presión, pistones y otros aparatos para controlar cosas como el empuje del robot en cada dirección.
“Nos gustaría que Roboclam verificara la teoría que hemos generado para describir cómo excava una almeja”, dice Winter.
Más robots acuáticos
No es la primera vez que los ingenieros se inspiran en animales de mar para crear un robot. Por ejemplo, otro grupo de ingenieros observaron con detenimiento al atún. En concreto, la forma de su cuerpo, que le permite desplazarse a altas velocidades y alterar su dirección con asombrosa facilidad. El resultado fue otro robot, el Robotuna. Con este dispositivo acuático, los científicos estudian en sus laboratorios cuáles son las mejores formas que un cuerpo puede adoptar para desplazarse en el agua a grandes velocidades. Los resultados estarían destinados a ser aplicados en los cascos de barcos o en submarinos.
En este mismo sentido, los ingenieros Don Massa y Joseph Ayer crearon el RoboLobster, un dispositivo capaz de imitar los movimientos de las langostas e ideado originalmente para buscar minas bajo el agua.
Finalmente, la Agencia de Proyectos Avanzados de la Defensa (DARPA), la organización de investigación y desarrollo ligada al Departamento de Defesa de los Estados Unidos, en colaboración con ingenieros del Information Systems Laboratories, en San Diego, han creado el RoboLamprey. En esta ocasión se han inspirado en el sistema nervioso de la lamprea, un pez primitivo parecido a la anguila. Como en el caso del RoboLobster, este dispositivo también ha sido desarrollado para desactivar minas. La gran aportación de este robot es que amplia enormemente sus posibilidades de movimiento, superando las limitaciones de diseños anteriores pensados para tareas parecidas.
Por Raúl Morales
Fuente: Tendencias de la Ingeniería
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