Desarrollo de un pez robótico subactuado novedoso con sistema de transmisión magnética
Autores: Romano, Donato; Wahi, Akshat; Miraglia, Marco; Stefanini, Cesare
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Desarrollo de un pez robótico subactuado novedoso con sistema de transmisión magnética
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Pez robótico
Sistema de transmisión
Movimiento oscilatorio
Mecanismo de cola
Rendimiento de natación
Consumo de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se ha desarrollado un pez robótico inspirado en nadadores carangiformes. El artefacto presenta un nuevo sistema de transmisión que emplea la interacción del campo magnético de imanes permanentes para garantizar la impermeabilidad y prevenir cualquier sobrecarga en la estructura y el motor actuador. Este mecanismo convierte el movimiento rotatorio del motor en movimiento oscilatorio. Tal sistema oscilante, junto con el mecanismo de cola accionado por cable, genera la onda viajera requerida en el pez robótico. El pez robótico completamente libre, que mide en longitud y tiene una masa de solo, pudo mantener una postura correcta y una flotabilidad neutra en el agua. Se realizaron múltiples experimentos para probar el rendimiento del pez robótico. Podía nadar a una velocidad máxima de longitudes corporales por segundo a una frecuencia de batido de cola de y un consumo de energía eléctrica de. Además, el pez robótico tocó el límite superior del rango de natación eficiente, expresado por el número de Strouhal adimensional: a la frecuencia de batido de cola. La menor energía para recorrer 1 metro fue de julios para el prototipo final. Los trabajos futuros se centrarán en dotar al robot de autonomía energética y de navegación, y en probar su potencial para aplicaciones en el mundo real, como el monitoreo ambiental y la interacción entre animales y robots.
Descripción
En este estudio, se ha desarrollado un pez robótico inspirado en nadadores carangiformes. El artefacto presenta un nuevo sistema de transmisión que emplea la interacción del campo magnético de imanes permanentes para garantizar la impermeabilidad y prevenir cualquier sobrecarga en la estructura y el motor actuador. Este mecanismo convierte el movimiento rotatorio del motor en movimiento oscilatorio. Tal sistema oscilante, junto con el mecanismo de cola accionado por cable, genera la onda viajera requerida en el pez robótico. El pez robótico completamente libre, que mide en longitud y tiene una masa de solo, pudo mantener una postura correcta y una flotabilidad neutra en el agua. Se realizaron múltiples experimentos para probar el rendimiento del pez robótico. Podía nadar a una velocidad máxima de longitudes corporales por segundo a una frecuencia de batido de cola de y un consumo de energía eléctrica de. Además, el pez robótico tocó el límite superior del rango de natación eficiente, expresado por el número de Strouhal adimensional: a la frecuencia de batido de cola. La menor energía para recorrer 1 metro fue de julios para el prototipo final. Los trabajos futuros se centrarán en dotar al robot de autonomía energética y de navegación, y en probar su potencial para aplicaciones en el mundo real, como el monitoreo ambiental y la interacción entre animales y robots.