La imagen tradicional que tenemos de los robots es de «seres» rígidos de aluminio y acero que muchas veces no se pueden mover con la fluidez necesaria. Pero esto podría cambiar con la demostración de un grupo de estudiantes de ingeniería mecánica quienes, trabajando con el Dr. Satyandra K. Gupta, y con ayuda de software de diseño como CAD, crearon un pez robot que a la distancia podría pasa como real.
El pez, denominado SCI-FI BOT (Sarasa Comet Inspired Fish Robot), fue modelado a partir del pez Sarasa Goldfish.
«Es un pez súper común, especialmente en América. Esto hizo más fácil estudiar sus movimientos y hacerlo de la manera más realista posible», dijo Mishaal Parekh, un estudiante de la Universidad de California.
El pez se logró hacer con menos de 200 dólares gracias al trabajo de dos grupos de alumnos graduados y no-graduados en ingeniería mecánica. En el verano del 2018, un equipo de dos estudiantes, Aniruddha Shembekar y Rohil Aggarwal, le dieron los elementos rudimentarios al pez, y éste logró ciertos movimientos realistas. Un segundo equipo, incluyendo a Manish Shastrakar, Yilun Yu, ChienTzai Chen, Mishaal Parekh y Jonathan Wilson, continuaron con el trabajo.
«Muchos estudiantes habían intentado antes crear un pez robótico desde hace tiempo, pero si ves las capacidades del pez robot actual, las versiones anteriores no eran realmente muy capaces. La meta principal de este proyecto era integrar los elementos, como una cámara, de manera que el pez tuviese la flexibilidad y los movimientos realistas que se ven en un pez real», dijo Manish Shastrakar, un estudiante de maestría y líder del proyecto.
Construyendo al pez
El pez robótico no llegó a lo que se tiene hoy día fácilmente. El proceso empezó con los materiales que podrían emular la piel real del pez. El equipo contactó a quienes trabajan con impresoras 3D, pero no fueron capaces de hallar una solución para imprimir la piel que pudiese incluir el color y la textura.
Su plan B fue usar moldes llenos de silicón, el cual se puede apretar y es flexible, para crear el cuerpo externo del pez. Más tarde mejoraron «la piel» pintándola para replicar el color del Sarasa Comet Goldfish.
El problema a resolver fue sin duda cómo es que se mueve un pez real Uno puede studiar la versión real desde todos los ángulos posibles, en diversos medios ambientes, lo que es exactamente lo que hizo el equipo. El pez real usa diferentes tipos de locomoción y los estudiantes se concentraron en el llamado sub-carangiforme.
Esto quiere decir que el pez se mueve en la medida que la cola se mueve, transmitiendo todo el movimiento hasta la cabeza del pez. Esto le da además velocidad y control aunque en el caso de tener que dar vuelta, las maniobras se reducen.
Pero desde el punto de vista mecánico, se requieren menos servomotores, que no son más que motores acoplados con sensores que permiten un control preciso de posicionamiento, el cual ser requiere para emular este tipo de movimiento en el modelo.
Para perfeccionar el movimiento de SCI-FI BOT, el equipo midió los ángulos de las partes del cuerpo a su eje longitudinal cuando el pez estaba en movimiento. Los servomotores se colocaron en esos puntos de rotación.
«Hacer un pez no es una tarea fácil, porque se tiene que se específico sobre el movimiento, la forma y el tratar con los problemas de espacio», dice Yulin Yu, un estudiante de maestría. «Un pez robótico, en particular, da la oportunidad de resolver los retos, desde el diseño de software hasta los circuitos eléctricos, así como el diseño mecánico y la estética. Y todo esto debe funcionar bajo el agua».
El equipo del SCI-FI BOT extendió, por ejemplo, la batería (una hora de duración), haciendo que ésta pueda cargarse inalámbricamente. Le dieron al pez cierta autonomía y lograr que el pez fuese del punto A al B sin ayuda externa.
Los robots suaves son un campo que está creciendo en la academia y se ve como más seguro y fácil de maniobrar que los robots duros. Al mismo tiempo, los robots suaves se parecen más a los animales reales, lo que aparentemente los hace más cercanos a nosotros, los seres humanos.
Un pez robótico en particular, podría ser usado para estudiar la vida marítima. Los biólogos, quienes en el pasado tenían muchas limitaciones y poca herramientas para no molestar la vida marina con su presencia, ahora pueden ver mejor cómo se comportan los peces y se comunican unos con otros a través de robots como SCI-FI BOT.
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