Luce como un pez, pero no lo es: así es el robot creado para espiar la vida marina

SoFi, un pez robótico controlado a distancia, explora el estrecho de Somosomo en Taveuni, Fiji.

Parece un pez. Nada como uno de ellos, pero no lo es. ¡Es SoFi, el pez robótico!

Desarrollado por investigadores del MIT, SoFi es un robot de cuerpo blando que se desliza silenciosamente por el agua, de forma suave y ondulada, y que está diseñado para imitar los movimientos de los peces reales.

Se trata del primer pez robótico que lidia con las corrientes y presiones de un océano real durante un período prolongado.

En un estudio publicado este miércoles en Science Robotics, los autores describieron cómo SoFi puede navegar hábilmente en un arrecife de coral de Fiji en tres dimensione y nadar hacia arriba, abajo, izquierda, derecha y hacia adelante, todo a instancias de un buzo armado con algo similar a un controlador de Nintendo.

Los autores también informaron que el robot puede manejar profundidades de agua de aproximadamente 60 pies, y que parece nadar junto a peces reales sin asustarlos.

“Para nosotros, este pez es mágico”, aseguró Daniela Rus, directora del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT, quien lideró el trabajo. “Imaginamos que algún día podría ayudarnos a descubrir más misterios del asombroso mundo submarino, sobre el cual sabemos tan poco”.

SoFi es un robot bastante pequeño, de aproximadamente un pie y medio de largo y con un peso de sólo 3.5 libras. Una bomba hidráulica mueve el agua en su cola -de goma suave- de un lado a otro, lo cual le permite nadar con un movimiento parecido al de un pez.

Componentes electrónicos -que incluyen una PC con Linux, junto con una lente ojo de pez- se almacenan en la cabeza del robot. Este funciona con una batería pequeña, similar a la de los teléfonos inteligentes, y en su versión actual puede nadar durante aproximadamente 40 minutos por vez.

Muchas de las piezas de SoFi están impresas en 3D, por lo cual es relativamente fácil y barato de reproducir. Su diseño podría ampliarse o reducirse fácilmente, detalló Rus, pero si fuera más grande, sería más difícil para un buzo introducirlo y sacarlo del agua; en caso de ser más pequeño, le costaría más imponerse contra las corrientes.

Construir un robot que pueda funcionar bajo el agua presenta desafíos únicos, afirmó la especialista. Sus componentes electrónicos deben alojarse en compartimentos herméticos, que puedan soportar grandes cambios de presión a medida que el robot se mueve hacia arriba y hacia abajo en la columna de agua.

Además, necesita tener una flotabilidad ajustable, para que pueda nadar a diferentes profundidades sin flotar hacia la superficie o hundirse en el fondo marino.

Las comunicaciones también son un problema, porque las frecuencias de radio utilizadas con los robots en tierra no funcionan en el agua.

Rus indicó que la flotabilidad fue uno de los mayores desafíos para su equipo. “Si eres buzo, entonces sabes que dejas escapar el aire de tu chaleco de buceo cuando bajas y lo pones cuando subes”, comentó. “Pero, a veces, a medida que subes, el aire que tienes se expande, y debes dejar salir más. Es bastante complicado”.

Para abordar este problema, el equipo creó lo que llamaron una unidad de control de flotabilidad, con cámaras de espuma de uretano, que pueden cambiar su densidad al comprimir o descomprimir el aire.

El obstáculo de comunicación se superó utilizando señales ultrasónicas que permiten a un buzo operar a SoFi con la ayuda de un control remoto personalizado. Usando esta herramienta, un buzo puede estar a unos 50 pies del robot y aún así controlar sus movimientos.

Rus adelantó que su grupo seguirá haciendo mejoras a SoFi, como hacer que nade más rápido y darle la capacidad de transmitir video y tomar imágenes de color más precisas en el agua. Para la directora es posible que el robot pueda aprender a reconocer peces específicos y seguirlos. “Podríamos encargarnos de encontrar una corona de espinas, o un pez loro o una estrella de mar, y hacer un mapa de las ubicaciones de estos animales”, dijo.

El objetivo final de Rus es crear un instrumento que pueda ayudar a los biólogos a estudiar los animales oceánicos de una manera discreta. “Con este robot, espero que podamos echar un vistazo a las vidas secretas de las criaturas submarinas”, expresó.

Para Kakani Katija, ingeniera del Instituto de Investigación del Monterey Bay Aquarium, quien no participó en el estudio, el trabajo es una contribución importante a la comunidad de investigación de diseño inspirada en la biología. “El potencial para estudiar el comportamiento de los animales con imitaciones robóticas es especialmente emocionante”, aseguró.

Sin embargo, añadió Katija, se necesita trabajar más para determinar si SoFi podrá utilizarse como una plataforma de observación viable a largo plazo en el océano.

Ken Smith, un ecólogo marino que trabaja en el mismo instituto y tampoco estuvo vinculado con el informe, coincidió. “Creo que este nuevo pez robótico tiene un gran potencial ya que es pequeño, no intrusivo y tiene suficiente poder para funcionar en aguas turbulentas”, dijo. “Las futuras versiones, con mayor capacidad de profundidad y longevidad, serán muy valiosas para los científicos marinos que estudian los ecosistemas de aguas someras”.

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