CASTELLÓ. El Centro de Investigación en Robótica y Tecnologías Subacuáticas (CIRTESU) de la Universitat Jaume I de Castelló ha creado un prototipo experimental de pez robótico modular y bioinspirado (UJIFISH) para la inspección, la teleoperación híbrida y el despliegue de sensores en acuicultura. Su novedad reside en un diseño funcional que elimina factores de estrés, como las hélices o la iluminación de alta intensidad, y mantiene estándares en modularidad e interoperabilidad.
"El diseño, desarrollo y validación técnica de esta plataforma robótica biomimética con forma de pez han sido proyectados para minimizar la alteración del entorno y el estrés que sufren los peces con otros robots gracias a una arquitectura que adopta una propulsión ondulatoria bioinspirada que disminuye el ruido mecánico, la turbulencia hidráulica y las perturbaciones físicas que pueden alterar el comportamiento natural", explica el personal investigador que participa en el proyecto.
Está equipado con un avanzado sistema de detección modular para la adquisición de datos en tiempo real y la transmisión simultánea de imágenes, cuando la comunicación se realiza por cable, aunque su capacidad es híbrida y puede comunicarse también por módem acústico. Para la visión se emplea un sistema panorámico que proporciona un giro de 180 grados que permite una visión tanto frontal como lateral. Puede descender a 20 metros de profundidad y permite, mediante módem, el control remoto a una distancia de entre 150 metros (vertical) y 500 metros (horizontal).
Su diseño incorpora sensores para tomar mediciones continuas (temperatura del agua y profundidad) pero permite acomodar otros sensores para recabar otro tipo de datos (salinidad y conductividad, pH, oxígeno disuelto o gases). Facilita la inspección directa de las estructuras de red y el monitoreo de las condiciones del agua y el entorno próximo a los peces y cuenta con un sistema de despliegue que le permite transportar y liberar componentes auxiliares en ubicaciones específicas.
Tecnología y funcionamiento
La geometría y las dimensiones de UJIFISH se han escalado para hacerlas coincidir con especímenes adultos, así como su frecuencia de aleteo. El mecanismo de cola oscilante está accionado por servomotores impermeables, se han eliminado todos los actuadores de alta frecuencia y se ha priorizado la integración de sensores internos para evitar señales intermitentes. De este modo, la natación produce perfiles hidrodinámicos más suaves y una menor perturbación acústica.
Los resultados experimentales han confirmado la viabilidad funcional del prototipo, demostrando una alta maniobrabilidad y una precisión fiable en la detección de objetivos. En concreto, se han realizado pruebas de inspección de redes, teleoperación, recopilación de datos y despliegue de sensores en condiciones controladas. En opinión del equipo investigador, "la flexibilidad demostrada por UJIFISH-I es esencial en este tipo de entornos, donde los requisitos de monitoreo y las limitaciones tecnológicas varían según la especie, la infraestructura o las condiciones ambientales".
UJIFISH-I representa un avance significativo en la acuicultura de precisión y la robótica subacuática, al proporcionar una herramienta que respalda operaciones ambientalmente responsables y reduce la necesidad de intervención humana en entornos subacuáticos de riesgo. También aporta una base técnica para otras investigaciones biológicas que evalúen el impacto a largo plazo de la robótica biomimética en el bienestar animal.
Futuro del proyecto
El trabajo futuro, en opinión del equipo, debe centrarse en mejorar la autonomía, la resistencia y las capacidades perceptivas del robot. Y los próximos desarrollos incluyen la incorporación de hidrófonos y conjuntos de sensores avanzados para medir actividad acústica, oxígeno disuelto, salinidad y otros parámetros ambientales esenciales para el monitoreo del ecosistema en tiempo real, así como el diseño de un sistema de vejiga natatoria artificial para el control activo de la flotabilidad, que ampliará el rango de profundidades operativas y mejorará la eficiencia energética.
Este estudio forma parte del programa ThinkInAzul que afronta nuevos desafíos tecnológicos, como el diseño de sistemas robóticos de inspección, reparación y mantenimiento de redes en granjas marinas y ha contado con el apoyo del MCINN, financiado por la Unión Europea NextGenerationEU (PRTR-C17. I1) y por la Generalitat Valenciana (GVA-THINKINAZUL/2021/037) y (CIPROM/2023/47). Ha sido probado en el tanque de agua del CIRTESU y también en las instalaciones de Port Castelló.
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