La robótica móvil presenta grandes retos en comparación a la robótica de manipuladores. En el caso de los robots manipuladores estos usualmente se encuentran ubicados en ambientes estables y estructurados como es el caso de las líneas de ensamble, en contra parte los robots móviles se encuentran en un entorno cambiante y potencialmente peligroso o adverso, de forma particular a la robótica submarina se agregan fenómenos adicionales que deben considerarse al momento de su diseño, como es la propagación de las ondas electromagnéticas, la presión, la temperatura y la salinidad del medio, entre otras.
Estas características limitan el tipo de materiales y estructuras a usar, así como el uso de tecnologías como cámaras, motores y dispositivos de comunicación, que deben ser cuidadosamente diseñados para soportar las condiciones adversas.
En el laboratorio de control y diseño de la Universidad Politécnica de Tulancingo, estudiantes de la maestría en Automatización y Control, así como del Doctorado en Optomecatrónica, trabajan en el desarrollo de un prototipo de vehículo mini submarino no tripulado, que podrá ser usado en tareas de inspección, monitoreo y manipulación en ambientes acuáticos, el vehículo es de pequeñas dimensiones (45x35x26 cm).
El tamaño de este vehículo permite una mayor autonomía y maniobrabilidad ya que cuenta con ocho propulsores que le permiten moverse y orientarse en cualquier dirección, tiene una computadora embebida, cámara de video y sensores inerciales, puede llegar a alcanzar profundidades de hasta 100m y velocidades de 1 m/s. Actualmente se está desarrollando un prototipo de brazo manipulador sumergible que formará parte del sistema y le permitirá interactuar con el ambiente, en tareas de manipulación o extracción de muestras o piezas del fondo marino.
Los sistemas de comunicación inalámbricos para comunicación terrestre se basan principalmente en el envío de información utilizando campo eléctrico, como es el caso de señales GPS, WiFi o Bluetooth, pero el comportamiento de las señales eléctricas en medios acuáticos es diferente, una dificultad es la atenuación de las señales eléctricas lo que es poco viable utilizar esta forma de transmisión.
Por tal motivo, para establecer la comunicación con vehículos submarinos existen algunas alternativas comerciales que se basan en tecnología acústica, comúnmente conocidos como sonares, sin embargo, su principal desventaja es la baja velocidad de comunicación y alta tasa de errores de comunicación, que es una limitante en la transmisión de información audiovisual y solo permite el envío de mensajes cortos, de algunos bytes, aunado a esto, las tecnologías basadas en sonar suelen ser caras.
Considerando estas circunstancias, la UPT ha formado un equipo de trabajo multidisciplinario, con el objetivo de desarrollar un sistema de comunicación para ambientes acuáticos, basado en la tecnología de acoplamiento inductivo, la cual es comúnmente usada en sistemas de carga inalámbrica o detección de vehículos en carreteras. El sistema de comunicación propuesto ayudará a transmitir información solventando las dificultades que presentan los medios de comunicación convencionales, además el sistema propuesto tiene un costo reducido en comparación a los sistemas actuales utilizados en vehículos submarinos.
Elba Antonio, Rafael Núñez y José Arroyo
Profesores investigadores de la UPT
