El Laboratorio de Biorrobótica está construyendo una serpiente robot submarina

El aclamado robot con forma de serpiente de la Universidad Carnegie Mellon ahora puede deslizarse bajo el agua, lo que permite que la plataforma robótica modular inspeccione barcos, submarinos e infraestructura en busca de daños.

El mes pasado, un equipo del Laboratorio de Laborobotics del Instituto de Robótica de la Facultad de Ciencias de la Computación probó el Robot Serpiente Modular Submarino (HUMRS) en una piscina de la universidad, sumergiendo el robot a través de aros bajo el agua, demostrando su nado preciso y suave y demostrando su facilidad de control.

“Podemos ir a lugares donde otros robots no pueden”, dijo Howie Choset, profesor de informática de Kavčić-Moura. “Así que tal vez serpiente alrededor y meterse en espacios submarinos de difícil acceso ”.

El proyecto está liderado por Choset y Matt Travers, codirectores de Laborobotics Lab.

La manguera de robot sumergible se desarrolló con una subvención del Instituto de Robótica Avanzada para la Fabricación (ARM). El proyecto tiene como objetivo ayudar al Departamento de Defensa a inspeccionar barcos, submarinos y otra infraestructura submarina en busca de daños o como parte del mantenimiento de rutina, dijo Matt Fischer, gerente de programa del Instituto ARM que trabaja en el proyecto.

El ejército tiene una capacidad limitada para inspeccionar áreas como el casco de un barco. Para hacer esto, la marina debe enviar un equipo de buzos a la ubicación del barco, esperar a que regrese al puerto para desplegar buzos o transportarlo a un dique seco; todo esto requiere tiempo y dinero.

La serpiente robot submarina podría permitir a la Marina inspeccionar el barco en el mar, alertando inmediatamente a la tripulación sobre daños críticos o enviando información sobre problemas que requieren atención al puerto para su uso cuando el barco esté atracado.

“Si pueden obtener esta información antes de que el barco ingrese al puerto base o al dique seco, se ahorran semanas o meses en el programa de mantenimiento”, dijo Fischer, quien sirvió en la Marina durante tres años. “Y eso a su vez ahorra dinero”.

Fischer, quien se metió en los tanques de lastre del submarino durante su servicio, dijo que muchos marineros estarían dispuestos a confiar esta tarea difícil y tensa al robot.

Steve McKee, copresidente de la Organización Conjunta de Robótica para la Construcción de Tecnologías Orgánicas (JROBOT), un grupo de trabajo del Departamento de Defensa interesado en tecnología como el robot serpiente submarino, dijo que el proyecto es un excelente ejemplo de una asociación entre la CMU, la ARM Institute y el Departamento de Defensa que mejorarán la preparación de equipos en las fuerzas armadas.

“El progreso logrado es muy prometedor para ayudar no solo al Departamento de Defensa sino a varias industrias en todo el mundo”, dijo McKee.

Además de los militares, los robots podrían inspeccionar las tuberías submarinas en busca de daños o bloqueos, evaluar las plataformas petrolíferas en alta mar o verificar la integridad de un tanque lleno de líquido. El robot podría usarse para inspeccionar y mantener cualquier sistema lleno de líquido, dijo Nate Shoemaker-Trejo, un ingeniero mecánico y mecatrónico del Laboratorio de Laborobotics que trabaja en un robot serpiente submarino.

“La característica distintiva es la forma y la flexibilidad del robot. Las versiones más pequeñas de los submarinos regulares suelen ser de bloque, de una sola pieza. La manguera del robot es estrecha y tiene juntas articuladas ”, dijo Shoemaker-Trejo. “El resultado final es que la serpiente robot submarina puede meterse en las esquinas y en espacios pequeños donde los submarinos normales no pueden llegar”.

Las versiones del robot serpiente ya han demostrado su eficacia en situaciones difíciles. Travers llevó al equipo a la Ciudad de México en 2017 para usar las mangueras robotizadas de wa misión de búsqueda y rescate posterior al terremoto. Y la serpiente robot dejó una impresión duradera en Jimmy Fallon subió por su pierna como invitado en “The Tonight Show With Jimmy Fallon” de NBC.

El diseño modular del robot le permite adaptarse a una variedad de tareas, ya sea atravesando espacios reducidos debajo de los escombros, trepando a un árbol o arrastrándose por una esquina bajo el agua. En el caso de la manguera submarina del robot, el equipo utilizó módulos impermeables existentes que permiten que el robot funcione en malas condiciones. Luego agregaron nuevos módulos que contienen las turbinas y los motores a reacción necesarios para maniobrar el robot bajo el agua.

El desarrollo fue rápido. El equipo comenzó a trabajar en la serpiente robot submarina en julio de 2020. Y en marzo de 2021, comenzaron a nadar en la piscina de CMU.

“Me sorprende que lo hayamos hecho robot Trabajamos tan rápido como lo hacemos “, dijo Choset.” El secreto es la modularidad y las personas que trabajan en esta tecnología en CMU.