Diseño e implementación de un sistema de propulsión de robot submarino biomimético inspirado en los movimientos de...

Área de la Ciencia:

• La robótica
• Biomimética
• Ingeniería mecánica

Sus antecedentes:

• Los sistemas de propulsión submarina son esenciales para la robótica submarina.
• Los sistemas existentes a menudo carecen de la agilidad y la eficiencia necesarias para tareas complejas.
• La biomimética ofrece una vía prometedora para desarrollar una locomoción submarina avanzada.

Objetivo del estudio:

• Para desarrollar un nuevo sistema de propulsión de robots submarinos biomiméticos.
• Para replicar el movimiento de las extremidades traseras de una rana toro para la propulsión.
• Evaluar las capacidades de propulsión y la viabilidad del diseño biomimético.

Principales métodos:

• Utilizó sistemas de captura de movimiento para registrar los movimientos de las extremidades posteriores de las ranas.
• Diseñó y construyó un mecanismo de enlace múltiple que imita los movimientos de patadas y retracción de la rana toro.
• Empleado la impresión 3D FDM y el grabado de placa de PC para la fabricación de prototipos.
• Realizó experimentos de fuerza de seis grados de libertad para evaluar el rendimiento de la propulsión.

Principales resultados:

• El sistema de propulsión biomimético logró un empuje promedio de 2,65 N.
• Los experimentos de captura de movimiento validaron las características biomiméticas del prototipo en comparación con una rana toro real.
• Los experimentos de comparación de tensión confirmaron un aumento no lineal en el empuje con el aumento de la tensión.

Conclusiones:

• El sistema de propulsión inspirado en la rana toro demuestra una excelente viabilidad y eficacia para los robots submarinos.
• La traducción de la cinemática biológica en parámetros de accionamiento mecánico ofrece una solución novedosa para el diseño robótico.
• El estudio proporciona una referencia cuantitativa para el futuro desarrollo de robots submarinos.