Revolucionando los océanos: Avances en la robótica marina para la defensa, la investigación y la industria
La robótica se dedica al diseño y la construcción de robots mecánicos programables. Su trabajo es replicar las acciones humanas. El desarrollo de este tipo de robots para uso marino es fundamental para la defensa, la investigación científica y las aplicaciones industriales, incluida la vigilancia, el monitoreo ambiental y las contramedidas contra minas y mucho más.
Los barcos requieren un mantenimiento regular y muchos recursos, desde el mantenimiento de combustible y aceite hasta la limpieza regular, una gran cantidad de piezas y equipos deben ser revisados o reemplazados para mantener el barco en buenas condiciones. Muchas veces, todas estas tareas son peligrosas y desafiantes cuando las realizan humanos. Con este fin, los robots son capaces de manejar tales tareas. Por ejemplo, HullBUG, un robot de limpieza de cascos submarinos, se adhiere al fondo del barco para la limpieza de la superficie. Otro robot, el robot bombero SAFFIR, es un robot humanoide autónomo capaz de detectar y extinguir incendios a bordo, trabajando codo con codo con los humanos.
Robotics Recon ha desarrollado un pequeño robot con forma de pesa con la capacidad de penetrar en la cubierta principal de un barco para una inspección discreta. Estos desarrollos están siendo utilizados actualmente por la Marina de los EE. UU. Las cámaras del robot permiten a los operadores ver lo que está sucediendo en tiempo real, incluso de noche, con el uso de sensores infrarrojos.
Sistemas robóticos marinos autónomos
Vehículos submarinos autónomos– En resumen, los AUV, son vehículos robóticos que se pueden utilizar para misiones de reconocimiento submarino, como el mapeo de naufragios sumergidos, el mapeo del lecho marino y la caracterización del agua de mar. Realiza estudios sin intervención del operador, son programables y regresa a una ubicación preprogramada donde los datos se pueden descargar y procesar.
Vehículos de superficie autónomos– En resumen, los ASV son vehículos robóticos que se colocan en la superficie del mar para recopilar datos oceanográficos. Tienen una mayor capacidad de carga útil y batería en comparación con los planeadores. Llevan módulos GPS e Iridium y, a través de ellos, se llevan a cabo las comunicaciones y el pilotaje. Son útiles para recopilar información fotográfica de monitoreo y del clima. Se les considera los futuros recolectores de datos, donde los ASV recopilarán datos de vehículos submarinos y los transmitirán a través de Iridium.
Vehículo operado a distancia– En resumen, los ROV, son robots submarinos atados que no están tripulados, conectados al barco por un grupo de cables que transportan energía eléctrica, video y señales de datos entre el vehículo y el operador.
ISIS es el ROV de buceo más profundo del Reino Unido. Recolecta muestras, perfora núcleos de sedimentos y captura videos de alta definición, lo que permite realizar estudios intrincados a profundidades inalcanzables para los buzos humanos.
Planeadores– Un tipo de vehículo submarino que se utiliza para medir parámetros oceanográficos como la temperatura, los niveles de clorofila y la salinidad, y luego se transmiten a la costa. Utiliza una bomba interna para cambiar su flotabilidad, lo que le permite moverse hacia arriba y hacia abajo en el agua. Tienen 2 metros de largo y pesan alrededor de 65 kg, y viajan a una velocidad de casi 0,5 km por hora. Son energéticamente eficientes y pueden funcionar con baterías alcalinas convencionales en misiones pequeñas. No requieren ser desplegados desde la cubierta de un barco de investigación, lo que hace que las misiones de planeadores sean relativamente económicas. Tiene la capacidad de enviar datos en tiempo real a través de su sensor.
Tendencias futuras
Proyecto C-Bot– El cambio climático ha creado una necesidad urgente de desarrollar sistemas para monitorear, detectar y predecir estos cambios en los fenómenos locales de manera oportuna. El monitoreo de los arrecifes de coral se considera un predictor confiable del cambio climático, ya que son sensibles a pequeños cambios de temperatura.
Con este fin, el proyecto Coral Bot (C-bot) consiste en construir un robot para monitorear los arrecifes de coral en aguas poco profundas. Reemplazará el método actual de emplear a un buzo con equipo de cámara para inspeccionar los lechos de arrecifes de coral.
Proyecto Mesobot– Se está construyendo el desarrollo de un robot submarino autónomo, Mesobot, con la nueva capacidad de capturar la vida única y abundante en la "zona crepuscular", que se extiende desde los 200 m hasta los 1000 m de profundidad. Puede albergar más biomasa de peces en comparación con todas las pesquerías del mundo.
Inicialmente, Mesobot estará atado, lo que permitirá a los pilotos humanos identificar objetivos y, posteriormente, a medida que migren más profundamente en el océano, los seguirá de forma autónoma, con el uso de cámaras estéreo.
Conclusión
La robótica marina puede ayudar en tareas asociadas con el peligro para la vida humana y explorar lugares donde la intervención humana es costosa o casi imposible. El principal impulsor del crecimiento en este mercado es su aplicación en la defensa, la investigación industrial y científica. Hay una gran cantidad de proyectos en curso en robótica marina que desarrollan mejores tecnologías para capturar el territorio inexplorado de los océanos. Los proyectos tienen como objetivo resolver desafíos industriales y proporcionar mejores herramientas para que la seguridad y la ciencia exploren y estudien los océanos.
La navegación en entornos ilimitados más allá del alcance de los transpondedores acústicos sigue siendo uno de los principales problemas clave que deben resolverse.
Autor: Abhishek Saini