Minirobots para cambiar la agricultura: usan energía solar para controlar la humedad

El desarrollo de robots no solo sirve para mantener libre de polvo las casas en España o colocar sin esfuerzo grandes cargas en almacenes, esta tecnología también persigue invadir el mundo imitando el tamaño y capacidades de los insectos. En busca de roturas en pequeños espacios o como exploradores en la naturaleza y el cuerpo humano, cada vez son más frecuentes los proyectos que trabajan en una robótica minúscula y autónoma como este pequeño dispositivo, llamado MilliMobile.

Investigadores de la Universidad de Washington han desarrollado este pequeño robot, que como un coche autónomo para una pulga puede desplazarse decenas de metros haciendo uso de energía renovable u ondas electromagnéticas, al mismo tiempo que carga con el triple de su propio peso.

Sus inventores proponen MilliMobile como una oportunidad para explorar entornos como invernaderos o plantaciones abiertas, como un plaga robótica vigilandola salud de las plantas. El robot podría también transportar sensores de gas, detectores de temperatura para localizar incendios o fuentes de calor en alguna rotura. Se comunica con otros robots para crear un enjambre de sensores autónomos que exploren en constante movimiento un entorno.

Siguiendo la luz

A esta escala diminuta, cargar un dispositivo con todo lo necesario supone un importante reto, sobre todo en lo que se refiere a la batería que mantiene en activo todos sus circuitos y sensores. Algún prototipo ha menguado su tamaño hasta el de una mota de polvo, pero los ejemplos son escasos y caros. Para afrontar este desafío, ingenieros de todo el mundo están recurriendo a la creatividad, proponiendo soluciones como el uso de la humedad o glucosa para generar energía.

También las energías renovables como las placas solares son una apuesta popular. Este es el caso de MilliMobile, que integra una pequeña célula fotovoltaica. Este diminuto robot tiene el tamaño de un centavo y pesa tanto como una pasa, según lo describen sus propios responsables. Sobre sus pequeñas ruedas se sustenta todo el mecanismo, cubierto por el panel solar que ejerce de caparazón.

Dos robots MilliMobile Universidad de Washington Omicrono

Gracias a sus sistemas de energía solar, puede desplazarse en distancias de hasta 10 metros por hora, aproximadamente lo que mide la longitud de un autobús, incluso en días nublados. El robot conduce por superficies de concreto o suelo compacto.

Para no perder la fuente solar que le da vida y poder seguir trabajando, MilliMobile cuenta con un sensor de luz que le dirige hasta la alimentación que necesita para seguir en activo. En entornos de poca luz como sería la encimera de una cocida, únicamente alimentado por las pocas luces artificiales de la estancia, el robot sigue pudiendo desplazarse aunque de una forma más lenta.

Robot MilliMobile Universidad de Washington Omicrono

"De manera similar a un animal que da pasos, nuestro robot se mueve en incrementos discretos, utilizando pequeños pulsos de energía para hacer girar sus ruedas", explica el coautor Kyle Johnson, estudiante de doctorado de la Universidad de Washington en Paul, Escuela de Ingeniería y Ciencias de la Computación G. Allen.

Como alternativa a la luz, MilliMobile puede recolectar energía por medio de señales de radiofrecuencia, una opción con gran potencia para los dispositivos más pequeños. Cada día se generan más señales electromagnéticas desde redes móviles, WiFi, televisiones o satélites.

Para ello, el equipo ha diseñado una antena de 900 MHz en escala milimétrica, que consigue cosechar decenas de microvatios de potencia desde una antena transmisora colocada en el techo a 2,4 metros de distancia. "suficiente para cargar los condensadores a bordo mientras permanece dentro de los límites de seguridad de energía de RF", indican en el estudio presentado.

En busca de fugas de gas

"Los sensores del 'Internet de las cosas' generalmente están fijos en ubicaciones específicas", explica el coautor principal de este proyecto, Zachary Englhardt, estudiante de doctorado de la Universidad de Washington en la Escuela Allen. Darle movimiento autónomo a esos sensores y detectores puede facilitar la búsqueda, por ejemplo, de fugas de gas transportando sensores de detección.

El objetivo es que el dispositivo funcione en entornos muy variados, de ahí que los investigadores hayan probado su modelo tanto en interiores como en exteriores. MilliMobile se ha desplazado en parques, una granja hidropónica cubierta y una oficina para demostrar de lo que es capaz.

MilliMobile robot autónomo solar Universidad de Washington Omicrono

Por el momento, MilliMobile está equipado con sensores de luz, de temperatura y de humedad, así como con conexión Bluetooth, lo que le permite transmitir datos a más de 200 metros con otros robots. Más adelante, el equipo a cargo de este robot planea agregar otros sensores y mejorar el intercambio de datos entre enjambres de estos robots.

El equipo persigue "crear sensores robóticos que pueden tomar muestras de datos en múltiples puntos a lo largo de un espacio para crear una vista más detallada de su entorno, ya sea una granja inteligente donde los robots rastrean la humedad del suelo, o una fábrica donde estamos buscando ruido electromagnético para encontrar fallas en el equipo”, añade Englhardt.

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