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Pez Bionico
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Mario Esteban Espitia Martinez; Universidad
Santo Tomas Tunja
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Resumen— En este artículo se propone implementar un
tipo de robot marítimo lo que se denomina robot bionico , que se encargara
principalmente analizar las condiciones que se presenta en el área que se desea
inspeccionar, se analizaran los factores ambientales, saber que especies
habitan por esa zona y analizar la calidad natural a sus alrededores. Este
prototipo esta compuesto de sistemas
WI-FI y GPS, que son protocolos que permiten el rastreo de la zona que
se desea evaluar, siendo una herramienta útil para los biólogos avanzar mutuamente
en las investigaciones brindando mayor seguridad y fiabilidad al investigador
marítimo.
Palabras claves—Acuatico, Biológico,
Científico, Comunicación, Control,
Seguridad.
I. INTRODUCCION
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E
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N el
siguiente se quiere realizar un prototipo de un pez bionico que sea capaz de
inspeccionar cualquier área martitima brindadando eficiencia al científico
investigador encargado, se busca aplicar varios conceptos de control y
telecomunicaciones. Para darle funcionamiento a este prototipo. Que está compuesto
de varios ejes que le permitirá deplazarse a cualquier dirección y esto
es controlado por servomotores, también otro motor que le permitirá graduar la
velocidad en su desplazamiento. Se compone de varios sensores como de caudal,
ph, temperatura, nivel de oxigeno entre muchas otras, tendrá una cámara
fotográfica que mostrara en vivo todo lo que pasa bajo agua, que a su vez se
transmitirá via WI-FI hacia el punto de conexión de red del investigador y el GPS
para saber el punto geográfico exacto del dispositivo. Sera posible saber que tan confiable es bucear en estas zonas o
también saber si es apto pescar o no. Teniendo en cuenta todo esto, sera el
investigador que tomes sus respectivas
conclusiones acerca de toda la investigación.
II. marco teorico
La
vida marina abarca la mayor parte del planeta, donde se aprecia todo un
ecosistema en cada uno de los océanos donde habitan diferentes especies de
animales y plantas que se dividen principalmente asi en la vida marítima: el
plancton, la fitología marina como por ejemplo, las algas, esponjas marinas, nenufares,
elodea. Entre muchas otras plantas posibles. Y la zoología marina, son todos los
animales que habitan los océanos Como delfines, ballenas, tiburones, diferentes
tipos de peces entre si.
Imagen 1. Vida Marina tomada en google
Desarrollo
del pez bionico se realiza apartir de un mismo modelo en la estructura osea de
un pez común, para si poder simular los movimientos ondulatorios mientras se desplaza en el agua seguirá
siempre seguirá tiempo como se mostrara en la siguiente imagen.
Imagen
2. Secuencia de desplazamiento tomado articulo IEEE Robotic Fish
En
su parte mecánica se encontrara varios ejes de referencia que le permitirá desplazamiento
ante varias direcciones con varios piñones que son controlados por un servo
motor que esta ubicado en la parte trasera del pez porque la cola determinara a
que dirección coge el prototipo, el pin de rotación es simétrico con el motor,
la parte inferior se instalara el motor de velocidad en el desplazamiento y en
la parte de superior interior se le
instalara los modulos GPS y wifi,las cámaras fotográficas se colocaran en los
ojos, los sensores a utilizar en el
modelo se ubican a sus alrededores, en el siguiente esquema se mostrara la
construcción a utilizar en este pez.
Imagen
3. Esquema mecanico pez bionico
Imagen
4. Pez bionico diseño exterior
Modelo
electrónico se empleara apartir del procesamiento digital de señales, por eso
se utiliza el modulo DSP TMS320F2812 es el controlador principal de este
sistema en tiempo real configurado en el cristal de oscilación, también los
mecanismos recepción en los datos, para que también sea posible realizar la
programación para saber como funcionan los mecanismos de velocidad y de
posición respectivamente. También se acopla un tipo de punte H que es donde se
consume la corriente del circuito. Acontinuacion se muestra un diagrama de lo
que se quiere implementar.
Imagen
5. Diagrama de implementación electrónica
III. otras consideraciones
Imagen 6. Planta de control para el dispositivo
En
esta imagen se realiza la planta de control que es a lazo cerrado controlado
que consta principalmente planta de circuitos, variables a tomar como
desada y medida, se le hace el control
de la variable tanto en velocidad que emplea el motor como en posición cuando se
le dan los grados de libertad, para precisar las variables se puede diseñar un
controlador PID que eliminara todo tipo de perturbaciones en la señal
controlada de las variables.
En
un análisis físico se realiza el análisis de desplazamiento que realiza este
prototipo aplicando la siguiente formula.
y = (C1X + C2X2) sin (ὠt + kx)
Segun la formula, varia
el desplazamiento con respecto con respecto a los valores C1 y C2 que son los
factores de onda mientras realiza nuevos posicionamientos varia con la
frecuencia angular 200 rad/s K es el
numero de onda mientras oscila el cuerpo X es la posicion en la que se
encuentra.
IV. Analisis de resultados
-
Es una
propuesta de investigación viable ya que puede ser implementado
V. Conclusiones
-
En
la teoría de control aplicada para este prototipo se puede decir que
con el controlador PID se hace más eficiente el funcionamiento tanto de
velocidad como en desplazamiento
Agradecimientos
En este espacio y de forma
breve puede realizar agradecimientos especiales (max. 70 palabras).
Referencias
Normas APA 6ª Edición:
Botta, M. (2002). Tesis, monografías e informes:
Nuevas normas y técnicas de investigación e información. Buenos Aires:
Editorial Biblos.
Clerici, C. (2012). El juego como estrategia de enseñanza
y aprendizaje en el nivel superior. Diálogos Pedagógicos, X (19) 136-140.
Clerici, C. (2013). Lectura y escritura de textos
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