En la actualidad, la exploración y el estudio de los océanos dependen cada vez más de tecnologías avanzadas que permitan acceder a entornos submarinos complejos y profundos. El vehículo submarino autónomo (AUV, por sus siglas en inglés) ha emergido como una de las herramientas más versátiles para investigaciones científicas, exploración de recursos y operaciones de monitoreo en ambientes submarinos.
En este proyecto, me embarcaré en el desafío de diseñar y construir un AUV desde cero, con el objetivo de crear un vehículo capaz de realizar misiones submarinas de forma completamente autónoma. Este blog será un espacio donde compartiré, paso a paso, los avances en el diseño, la selección de componentes, la construcción y las pruebas de este vehículo submarino.
¿Qué es un AUV?
Un AUV es un tipo de vehículo robótico diseñado para operar bajo el agua sin necesidad de intervención humana directa. Equipados con diversos sensores y un sistema de navegación autónoma, estos vehículos pueden realizar tareas como mapeo del fondo marino, monitoreo ambiental, inspecciones de estructuras submarinas, e incluso apoyar en tareas de búsqueda y rescate.
Motivación y objetivos del proyecto
El desarrollo de este Vehículo Submarino Autónomo está motivado por el interés de explorar el diseño de robots capaces de operar en entornos extremos. Al desarrollar un vehículo de este tipo, se busca entender mejor los desafíos técnicos asociados con la navegación y el control en el entorno submarino, donde las condiciones como la presión, la temperatura y la comunicación limitada presentan desafíos únicos.
Los principales objetivos del proyecto son:
- Diseñar un AUV que sea eficiente, robusto y modular, capaz de realizar misiones de exploración a diferentes profundidades.
- Integrar sistemas de propulsión, sensores y control que permitan la navegación autónoma en entornos acuáticos.
- Probar el vehículo en condiciones controladas y ajustar su diseño en función de los resultados obtenidos.
Metodología de desarrollo
El desarrollo de este AUV se llevará a cabo en varias iteraciones, cada una documentada en profundidad a medida que avanzo en el proyecto. A continuación, se describe de manera general cada una de las fases que seguiré dentro de cada iteración:
- Diseño conceptual o idea: Esta primera fase incluirá la creación o actualización del modelo 3D del AUV, teniendo en cuenta aspectos hidrodinámicos, de eficiencia y también resultados de pruebas previas.
- Selección de componentes: Aquí analizaré y seleccionaré los sensores, propulsores y componentes electrónicos que harán posible la operación autónoma del vehículo.
- Construcción y ensamblaje: Una vez finalizado el diseño y seleccionados los componentes, procederé a la construcción de lo planteado para la iteración en ejecución. Documentaré el proceso de ensamblaje, incluyendo el uso de tecnologías como la impresión 3D y la fabricación de partes específicas.
- Desarrollo de software/firmware: De igual forma, una vez que se tenga construido lo planteado en la iteración, pasaré a escribir o modificar el código que sea necesario para la operación del AUV.
- Pruebas y ajustes: Finalmente, realizaré pruebas para asegurar el correcto funcionamiento del vehículo. A partir de estas pruebas, realizaré ajustes y mejoras para la siguiente iteración.
Iteración No. 1
En esta primera iteración abordaré todo el trabajo necesario para prototipar los propulsores del AUV. Abajo les dejo el post donde verán a detalle el diseño e impresión de las piezas, y además la adquisición de los componentes electrónicos y mecánicos para completar el armado de este componente.
[AUV Ai Apaec] Prototipado del propulsor submarino
En esta primera iteración del proyecto, el enfoque estará en el desarrollo y prototipado de los propulsores. El propulsor submarino es una parte crítica para cualquier …
Pedro Boada
Iteración No. 2
En esta iteración abordaré todo el trabajo necesario para definir y digitalizar en 3D la forma del casco del AUV. Abajo les dejo el post donde verán el desarrollo de la forma externa del casco, utilizando unas ecuaciones matemáticas y un código en Python que nos ayudará a dibujar el perfil del casco del AUV.
[AUV Ai Apaec] Diseño del casco de un AUV
El casco de la nave es otro de los componentes cruciales para el rendimiento y funcionalidad de un vehículo submarino autónomo (AUV por sus siglas en …
Pedro Boada
Iteración No. 3
Hemos dado pasos importantes en el desarrollo de este vehículo submarino. Tenemos la geometría externa del casco y también los propulsores ya ensamblados, a la espera de su montaje final. Pero antes de dar un siguiente paso en el armado del vehículo, enfoquemos esta iteración en definir la estructura interna del AUV de forma clara.
[AUV Ai Apaec] Estructura interna del AUV
En posts previos hemos ensamblado los propulsores y definido la geometría del casco, por lo que es momento de enfocarnos en la estructura interna del AUV. …
Pedro Boada
Iteración No. 4
En esta iteración enfocaremos toda nuestra atención en ensamblar la parte posterior o cono posterior del AUV. En esta parte del vehículo estarán instalados dos propulsores en dirección horizontal y dos aletas de estabilización.
[AUV Ai Apaec] Ensamblaje del cono posterior del AUV
En posts previos hemos realizado algunas definiciones importantes como la forma del casco y su estructura interna, por lo que en este post nos enfocaremos en …
Pedro Boada