Los robots submarinos han revolucionado la exploración del fondo marino

Resumen

Los robots submarinos han revolucionado la exploración del fondo marino. Por otro lado, estos robots han permitido realizar operaciones en aguas profundas sin la necesidad de enviar un vehiculó tripulado por humanos. El futuro de esta tecnología es prometedor. El propósito de este documento es servir de primer contacto con este tema y va dirigido a estudiantes, ingenieros e investigadores con interés en la robótica submarina. Además, se reporta el estado actual de los diferentes aspectos que giran alrededor de esta área de la robótica.

1. Introducción.

El 70 % de nuestro planeta está cubierto por agua. Existen diversos y múltiples problemas de interés para el hombre relacionados con este entorno, como es la exploración, búsqueda y recuperación de objetos en estanques, lagunas, ríos y aguas profundas. Además, muchos de estos entornos suelen ser peligrosos o inaccesibles para el hombre. Por ello, es importante desarrollar tecnología con aplicaciones directas en la solución de problemas como los antes mencionados. En México existen pocos ejemplos, hasta donde sabemos, de la elaboración de propios vehículos submarinos, así como de tecnología de apoyo para estos, materiales, dispositivos de sensado y de actuación. Vehículos acuáticos y submarinos de dimensiones de un orden menor al medio metro cuadrado se han mejorado recientemente en el marco de competencias robóticas. (Palacios, 2006, p.5). Estos progresos conciernen tanto a vehículos autónomos como a vehículos operados a control remoto. Es importante la formación de tecnología para robots que deben desenvolverse en ambientes acuático. Esta debe elaborarse no solamente en centros especializados de investigación, sino apoyarse también de investigaciones en laboratorios de robótica estándares, como los encontrados en universidades y centros de enseñanza diversos.

Los entornos marinos imponen un gran número de restricciones en la construcción y operación de estos vehículos, como son: las limitaciones en las comunicaciones, las características especiales de sensores y actuadores, la presencia de olas y corrientes, las condiciones atmosféricas, los efectos hidrodinámicos sobre los vehículos y las presiones a las que se ven sometidos los vehículos que operan bajo el agua. (Aranda, Girón, 2012, p.1). No obstante, los desarrollos en la tecnología de las comunicaciones y de los computadores, de los sensores y de los sistemas de almacenamiento de energía para propulsión están propiciando el desarrollo creciente de sistemas de control aplicado a vehículos marinos (VM). Pero esto no es nuevo. (Aranda, Girón, 2012, p.2)

Los “Vehículos Submarinos Autónomos” (por sus siglas en ingles mejor conocidos como AUVs ) (Palacios, 2006) (Palacios, 2006)

Los AUV están basados en dos tipos de vehículos: vehículos tipo crucero de forma cilíndrica alargada, optimizados para largos desplazamientos .(Breivik and Fossen, 2009) y  vehículos. La tecnología de los AUVs ha avanzado hasta contar en la actualidad con un significativo número de sistemas operacionales, de diversos tamaños, propósitos y configuración, cubriendo un amplio rango de aplicaciones (Batlle et al., 2004). Varios proyectos de AUV, tales como las series han madurado hasta llegar a ser productos comerciales de alta fiabilidad y prestaciones. No obstante es valido señalar que los costos de adquisición y explotación de estos productos son elevados. Además, las posibilidades de modificación para acometer tareas distintas a las originales para las que fueron concebidos requiere la intervención normalmente de la firma desarrolladora, ya que la arquitectura de hardware y software así como las estrategias de control son cerradas al usuario final.

México, cuenta con más de 11.000 Km lineales de costa y, considerando la zona económicamente exclusiva, tiene más territorio marítimo que terrestre. Un porcentaje importante el Producto Interno Bruto (PIB) de México se genera en sus aguas territoriales y zona costera, en actividades como la pesca, el turismo, la acuacultura y sobretodo la extracción de petróleo. Sin embargo, comparado con el conocimiento del ambiente terrestre nacional, seguimos sabiendo relativamente poco sobre el ambiente marino, su biodiversidad, sus dinámicas y los factores que las regulan. 

Cuando se exploran las bases de datos publicas  para el Golfo de México (GMx) se pueden observar claras diferencias en el esfuerzo de muestreo y número de registros de invertebrados entre la parte Norte y Sur del GMx. Esta aparente menor diversidad biológica en la región sur del Golfo de México, si bien reside fundamentalmente en un menor esfuerzo de muestreo, también es resultado de otros factores:

• Falta de especialistas y disyuntiva entre número de personas formadas con habilidades en taxonomía, sistemática de taxa (ordenamientos) menos carismáticos y la necesidad de buena información sobre la biodiversidad para toma de decisiones ecológicamente sustentables.
• Los inventarios de la región sur del GMx están lejos de representar un conocimiento de la riqueza de especies de la región, existiendo muchos taxa (ordenamientos) cuya diversidad y distribución en el Sur del GMx es prácticamente desconocida y hay pocas colecciones de referencia activas.
• Especies crípticas (tamaños reducidos, hábitos nocturnos, infauna, raros, muestreo destructivo). 

El objetivo de esta investigación es el diseño de un robot autónomo submarino para tareas de exploración. Además de la dificultad de desarrollar un robot autónomo.

El proyecto contribuirá en sentar las bases para iniciar un observatorio ambiental y ecológico marino en la región. Estamos convencidos que la información científica eventualmente generada será de gran utilidad, sobre todo cuando se piensa en el establecimiento de una línea base de información, tomando en cuenta que para cualquier programa de manejo o monitoreo es crucial el conocimiento de la riqueza de especies.

Objetivos generales.

Conocer las características, clasificaciones, finalidades, etc. más importantes de los Vehículos Submarinos, de esta forma podremos analizarlos y establecer criterios de diseño y fabricación, estos se podrán tomar en cuenta como sugerencia para el desarrollo de AUV.

Objetivos específicos.

• Conocer la tecnología en Robótica Submarina.
• Conocer los Tipos de vehículos.
• Identificar las aplicaciones y alcances de esta tecnología.
• Conocer las características de estos vehículos.
•  Analizar datos característicos sobre vehículos submarinos existentes.
•  Sugerir las características generales para un AUV.

No compete a este proyecto determinar con exactitud el tipo de instrumentación o requerimientos técnicos a aplicar, si no el proponer a forma de sugerencia, cuáles son las características o requerimientos adecuados para supuestas necesidades, así como también comentar cuales y porque son los más empleados actualmente.

Todo esto basándonos en AUV´s existentes para comprender de manera más directa y obtener resultados factibles.

Hipótesis.

Después de revisar los diferentes elementos que constituye el diseño de un AUV. Para el desarrollo de la investigación  se planteó la siguiente hipótesis:  ”Es posible diseñar y construir un AUV con características de bajo costo que ayude a la exploración e investigación subacuática conociendo la biodiversidad en Yucatán. “

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