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  • ¿Podrían los robots protegernos en las olas?

    Ingenieros mecatrónicos:Declan Burke, Dra. Airlie Chapman, Dr. Eric Schoof y James Kennedy. Crédito:Universidad de Melbourne

    Imagina que hay una bandada de robots aéreos en busca de un excursionista perdido. Tienen que cubrir una gran área de arbustos remotos y un comandante central no funcionará porque están muy dispersos.

    Entonces, en lugar de, los robots trabajan cooperativamente para calcular la mejor manera de cubrir y buscar esta gran área con precisión y rapidez.

    Este escenario es menos Black Mirror de lo que parece, y más sobre centrarse en soluciones prácticas para trabajos que son difíciles de realizar para los humanos, dice el Dr. Arlie Chapman de la Escuela de Ingeniería de Melbourne.

    Describiendo el enfoque de su investigación en ingeniería mecatrónica, El Dr. Chapman dice que "se centra en la robótica de varios vehículos, o muchos robots trabajando juntos para lograr un objetivo común ".

    Los ingenieros de mecatrónica exploran los desarrollos en automatización y fabricación, combinando múltiples disciplinas de la ingeniería. Y puede implicar la creación de máquinas inteligentes que sean conscientes de su entorno y puedan tomar decisiones autónomas.

    El Dr. Chapman trabaja específicamente en el campo de vehículos múltiples, o enjambre, robótica.

    Y está marcando metas serias en STEM. En 2018, La Dra.Chapman recibió una beca de L'Oréal y UNESCO For Women in Science, celebrando los logros de mujeres excepcionales en STEM a lo largo de varias etapas de su carrera.

    Usando una combinación de mecánica, ingeniería eléctrica y de software para construir los robots, El Dr. Chapman luego programa los vehículos utilizando algoritmos para reaccionar y pensar de forma autónoma.

    "Hay beneficios de utilizar muchos vehículos aéreos no tripulados (UAV) más pequeños en lugar de uno grande, particularmente para trabajos como limpiar un derrame de petróleo, monitoreo ambiental o búsqueda de sobrevivientes del colapso de una mina, "dice el Dr. Chapman.

    No solo existe el elemento de redundancia con vehículos más pequeños (perder un UAV pequeño de un grupo es un problema menor que perder un solo UAV grande), sino que también existen los beneficios de implementación. Por una cosa, existe la capacidad de cobertura mejorada y el costo reducido.

    "Un enjambre de pequeños robots baratos, cada uno con poca capacidad, puede reemplazar un costoso robot de alta capacidad, " ella dice.

    En Australia, Los UAV ahora se utilizan para el monitoreo agrícola, así como para el surf y el rescate en el océano. lo que significa hacer el trabajo más rápido, lo cual es particularmente importante para aplicaciones urgentes.

    Actualmente para operaciones de rescate, se necesita un salvavidas capacitado para volar el UAV. Pero, ¿no sería más fácil si el UAV pudiera funcionar de forma autónoma? lo que evita sacar al salvavidas de su área de especialización, mientras agrega otro par de 'ojos' para observar a los nadadores en las olas?

    Un enjambre de pequeños robots baratos cada uno con poca capacidad, puede reemplazar un robot costoso. Crédito:Universidad de Melbourne

    Pero el oleaje a veces mortal de Australia es solo un peligro que puede ser monitoreado por la Dra.Chapman y la investigación de su colega.

    "En las operaciones de extinción de incendios forestales, Los sistemas autónomos pueden trabajar en conjunto con los humanos. Una bandada de vehículos aéreos podría ayudar a los bomberos proporcionando información crítica sobre las condiciones cambiantes del incendio.

    "A medida que los bomberos se mueven con el frente de fuego, el rebaño puede moverse en concierto, posicionarse mejor para recopilar y transmitir información más significativa. Esto se llama interacción humano-enjambre, "dice el Dr. Chapman.

    Aunque pueda parecer tecnológicamente intimidante, La Dra. Chapman dice que parte de su trabajo es comunicar "soluciones fáciles de entender para problemas realmente complejos". Y está usando esa habilidad para devolver los beneficios a los resultados del mundo real, en el surf, en la granja y en el desierto.

    El potencial del trabajo del Dr. Chapman para impactar en múltiples industrias también es de gran alcance, incluyendo la industria aeroespacial y de defensa, infraestructura y logística críticas, robótica agrícola, e incluso automatización en minería. Y se remonta a su objetivo de eliminar el elemento humano de "aburrido, tareas sucias y peligrosas ".

    Si bien su investigación mira hacia el futuro, La inspiración del Dr. Chapman también proviene de la naturaleza.

    "Siempre me he basado mucho en las matemáticas. La oportunidad de ver la actuación de algo y bailar con tus matemáticas es muy emocionante. Puedes ver un enjambre de peces, o una bandada de pájaros y puedes escribir la misma ecuación para robots, " ella dice.

    Pero el Dr. Chapman dice que también hay una oportunidad cada vez mayor para la interacción y colaboración entre humanos y robots, combinando fuerzas para resolver los grandes desafíos de la sociedad.

    "En el futuro, Los UAV se volverán más discretos, actuando como recolectores de big data, ", dice el Dr. Chapman." Los vehículos más pequeños serán un componente central aquí, recopilación silenciosa en tiempo real, información a vista de pájaro fundamental para que los sistemas interconectados funcionen bien en conjunto ".

    "Estos robots podrían proporcionarnos datos fiables que aumenten nuestro conocimiento del mundo. Riego de precisión de cultivos, por ejemplo, podría proporcionarnos mapas más precisos de la erosión de la tierra, salud de los cultivos y escorrentía de agua, al mismo tiempo que minimiza el uso de agua, " ella dice.

    Entonces, robots y humanos trabajando juntos.

    Esta interconectividad es algo que, según el Dr. Chapman, es una tendencia que veremos aumentar en la ingeniería del futuro. Ya sea utilizando robots para mejorar la eficiencia de los rescates coordinados en la recuperación de desastres o mejorando las redes de transporte interconectadas, el potencial de la robótica de múltiples vehículos para ayudar a los humanos es ilimitado.

    "Esperamos crear algún día un enjambre robótico que pueda actuar y bailar como una bandada de estorninos, todo a través de las matemáticas y la ingeniería".


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