Nadar con ultrasonidos sin colisiones

Artículo del 29 de junio de 2018 

Cinco sensores de ultrasonido en su cabeza miden constantemente las distancias a las paredes.

Mediante ultrasonidos, los delfines y calderones pueden orientarse incluso en aguas turbias y oscuras con su sonar natural. Los submarinos también utilizan la tecnología de ultrasonidos para la localización. Los sensores de ultrasonido pueden calcular la distancia, incluso de materiales transparentes y bajo el agua. El BionicFinWave aprovecha estas características: gracias a sensores de ultrasonido, el robot submarino de Festo nada sin problemas a través de un sistema de tubos de cristal acrílico.

Los sensores de ultrasonido envían ondas sonoras en el rango de alta frecuencia dirigidas a su objetivo, desde donde las ondas de sonido retornan como eco. Los sensores reciben estas señales y pueden calcular la distancia por el tiempo que tarda el eco en volver. Con este principio de medición, se pueden medir las distancias y determinar la posición de uno mismo.

El robot submarino BionicFinWave de Festo utiliza la tecnología para nadar sin colisiones con su movimiento ondulante de aletas a través de un sistema de tubos transparente. Cinco sensores de ultrasonido en su cabeza y los sensores inerciales miden constantemente las distancias a las paredes y su orientación actual en el agua. Un procesador evalúa estos datos y puede deducir de ellos cuándo viene una curva en el sistema de tubos. Controla las aletas de tal manera que el BionicFinWave nada lo más centrado posible y no se choca con las paredes.

Movimiento ondulante de aletas

El BionicFinWave utiliza sus dos aletas laterales para desplazarse hacia adelante. Con ellas crea una onda constante, el denominado movimiento ondulante de las aletas. Así también se mueven por los mares las planarias marinas, la sepia y el aba. El movimiento ondular de las aletas hace que los animales acuáticos desplacen el agua hacia atrás, lo que permite que se produzca un impuso hacia adelante.

Aletas de silicona flexibles

Las aletas del BionicFinWaves están totalmente recubiertas de silicona y trabajan sin la presencia de travesaños ni otros elementos de protección. Esto hace que sean extraordinariamente flexibles y que puedan reproducir los movimientos ondulares líquidos como los modelos que nos ofrece la naturaleza. Ambas aletas (a la derecha y a la izquierda) cuentan con nueve brazos de palanca de tamaño reducido, que tienen un ángulo de oscilación de 45 °. A su vez, los brazos de palanca reciben el impulso necesario desde dos servomotores alojados en el cuerpo de robot submarino. Los dos cigüeñales adyacentes transfieren la fuerza a las palancas de manera que ambas aletas se puedan mover de manera individual. Esto les permite generar patrones de onda diferentes.

Para poder girar, la aleta exterior se desplaza más rápido que la interior. Esto se puede comparar con las cadenas de una excavadora. Un tercer servomotor de la cabeza de BionicFinWave controla la flexión del cuerpo y gracias a su ayuda puede moverse hacia arriba y hacia abajo. Los cigüeñales y las articulaciones de una pieza se consiguen mediante un procedimiento de impresión 3D, por lo que ofrecen la flexibilidad y el plegado oportunos.

El BionicFinWave nada sin problemas a través de un sistema de tubos, gracias a sensores de ultrasonido.
El BionicFinWave nada sin problemas a través de un sistema de tubos, gracias a sensores de ultrasonido.