Investigadores de la Universidad Nacional de Singapur NUS han creado MantaDroid, un robot acuático que emula la locomoción natatoria de las mantarrayas. La mantarraya robótica, que nada a la velocidad del doble de su longitud corporal por segundo y puede funcionar durante mása 10 horas, podría emplearse para la vigilancia subacuática en el futuro.
Las mantarrayas se consideran uno de los nadadores más elegantes y eficientes de la naturaleza. A diferencia de la mayoría de las especies submarinas, las mantarrayas poseen un mecanismo de propulsión único que les permite navegar a través de mares turbulentos agitando sus aletas pectorales sin esfuerzo. Esta característica distintiva ha despertado grandes intereses encomprender la ciencia detrás del mecanismo e incorporar mecanismos similares en vehículos autónomos subacuáticos AUV.
Motivado para desarrollar un AUV bio-inspirado, un equipo de investigación dirigido por el Profesor Asociado Chew Chee Meng del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Facultad de Ingeniería de NUS desarrolló MantaDroid, que se asemeja a una mantarraya juvenil. Mide 35 cm de largo, 63 cm de anchoy con un peso de solo 0.7 kg, MantaDroid puede nadar a una velocidad de 0.7 m por segundo, que es el doble de su longitud corporal, hasta por 10 horas.
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 finalmente se instalaron en el robot son un par de aletas pectorales flexibles hechas con PVCLas aletas lograron una buena maniobrabilidad y capacidad de natación cuando se probaron en la piscina.
"A diferencia de otros robots subacuáticos basados en aleteo que replican la cinemática de aleteo de las mantarrayas mediante el uso de múltiples motores para lograr accionamientos activos en todas las aletas, MantaDroid funciona con un solo motor eléctrico en cada aleta. Luego dejamos que la flexibilidad pasiva de las aletas interactúenaturalmente con la dinámica de fluidos del agua para impulsar los movimientos posteriores ", explicó Assoc Prof Chew.
MantaDroid es una alternativa prometedora a los propulsores tradicionales basados en hélices utilizados en los AUV convencionales, y podría funcionar para un mayor alcance. Al igual que la manta raya real, MantaDroid también tiene un cuerpo plano y ancho que puede acomodar una gama de sensores y serutilizado para diferentes propósitos, como estudiar la biodiversidad marina, medir datos hidrográficos y realizar operaciones de búsqueda.
El equipo de NUS probará MantaDroid en el entorno marino a continuación, para investigar su capacidad de natación 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 aletas del robot.
Video: http://www.youtube.com/watch?v=XzO_XAQ2_xw&feature=youtu.be
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Materiales proporcionado por Universidad Nacional de Singapur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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