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. Es decir, cómo va a estar conformado el vehículo, cómo vamos a distribuir sus componentes y la carga de pago a lo largo del mismo.
La primera pregunta que planteo en este post es: ¿Estructura modular o un cilindro estanco grande conteniendo toda la electrónica del vehículo? Desarrollemos la idea:
Tipos de estructura interna del AUV
No soy ninguna clase de especialista en el tema, pero he visto diferentes ‘papers’ e imágenes donde, a mi parecer, hay dos tipos de AUV en cuanto a su estructura interna y lo raro de todo esto es que no sé qué nombre ponerle a cada uno de ellos, intentemos lo siguiente:
- AUV de estructura independiente: diseño modular con armazón interno que soporta los componentes y un casco que da forma y protección.
- AUV de estructura integrada: diseño compacto y más sencillo en el cual el propio casco cilíndrico actúa como soporte estructural y protección.
Elegir el tipo de estructura para un AUV es una de las decisiones más importantes, ya que afecta directamente tanto el presupuesto como a la funcionalidad y facilidad de armado. En este caso, estamos buscando una opción económica, simple y fácil de montar, por lo que, una estructura independiente con carenado externo es una excelente opción.
¿Por qué una estructura independiente es la mejor opción en este caso?
Costos y accesibilidad
A diferencia de un diseño de casco estanco (donde todo el sistema debe ser resistente al agua y capaz de soportar la presión), una estructura independiente te permite utilizar materiales accesibles y menos costosos. Al separar el soporte interno del carenado externo, puedes usar armazones ligeros y económicos como barras de aluminio para la estructura.
Facilidad de ensamblaje
Con una estructura independiente, el proceso de montaje se vuelve mucho más simple y directo. Puedes armar el esqueleto del AUV por partes, colocando cada componente (como baterías, sensores y sistemas de propulsión) en su lugar sin preocuparte demasiado por sellos o integridad del casco en cada paso. Luego, solo necesitas añadir un carenado externo que proteja la estructura y proporcione una forma hidrodinámica.
Flexibilidad en la configuración
Este diseño permite que experimentes con distintos sensores o configuraciones internas sin necesidad de rehacer todo el vehículo. Al poder acceder fácilmente a los componentes internos, realizar ajustes, reparaciones o pruebas se convierte en una tarea más rápida y sencilla. Esto es ideal si estás en una fase experimental o de prueba, donde podrías querer hacer mejoras sin grandes complicaciones.
Simplicidad en el carenado
El carenado externo no necesita ser extremadamente robusto (como en un AUV de casco portante), ya que no es lo que realmente soporta los componentes internos. Esto significa que puedes utilizar materiales como fibra de vidrio o impresión 3D que le den forma al AUV sin comprometer el presupuesto.
Menores requerimientos de estanqueidad
A diferencia de un casco estanco, en el cual cada parte debe ser hermética para proteger los componentes internos, en la estructura independiente puedes concentrarte en sellar solo los compartimientos donde realmente se necesite, como en los alojamientos de electrónica sensible o el de las baterías.
Estructura interna del AUV AI-APAEC
Basados en todo lo que he mencionado y adoptando la configuración de estructura independiente, en la siguiente figura les muestro el diseño estructural básico del AI-APAEC.
Utilizando esta configuración vamos a tener la posibilidad de ensamblar el AUV de diferentes formas, cambiando de posición los componentes del mismo. Así mismo, usar esta configuración solo nos pone en frente un desafío: impedir el ingreso del agua en los cilindros de la Electrónica de Control y en el de las Baterías.
¿La ventaja? Este cilindro es fácil de fabricar o incluso más fácil, podemos comprarlo ya que esto existe en el mercado gracias a Blue Robotics y sus ‘Watertight Enclousures’ que te brindan una solución completa. Pero mejor aún, es posible encontrar un cilindro estanco en páginas como Aliexpress, así que aquí les dejo el link hacia esos productos.
Cilindro estanco
Cilindro estanco para AUV
Tubo de aluminio
Cilindro de aluminio para AUV, se puede sumergir hasta 300m de profundidad.
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Tapa del cilindro estanco
Tapa del cilindro estanco para AUV
Tapa de aluminio
Tapa para el cilindro de aluminio, se puede sumergir hasta 300m de profundidad.
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Brida para cilindro estanco
Brida para cilindro estanco para AUV
Brida de aluminio
Brida para el cilindro de aluminio para AUV, se puede sumergir hasta 300m de profundidad.
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Conclusiones
En la construcción del AUV AI-APAEC, la decisión de optar por una estructura independiente con carenado externo es la mejor opción para un proyecto que prioriza el presupuesto, la simplicidad y la flexibilidad en el ensamblaje. Este diseño modular permite que cada componente (baterías, electrónica, sensores y propulsores) se aloje en una estructura interna separada del carenado externo, lo cual facilita el montaje y mantenimiento.
En la siguiente iteración vamos a profundizar en el ensamblaje de la parte de propulsión del vehículo, es decir, el cono posterior. Esta parte del vehículo contiene los componentes de propulsión y las aletas de estabilización en el ángulo de cabeceo.