Robot nadador con flagelo flexible basado en actuación única: Prueba de propulsión en condiciones de bajo número de Reynolds

Abstract

En entornos con bajo número de Reynolds (Re), los robots nadadores necesitan realizar movimientos no recíprocos para propulsarse. El método fundamental para lograr este tipo de movimiento es mediante la generación de ondas progresivas (también conocidas como ondas viajeras) que recorren el flagelo del robot desde la cabeza al extremo libre. Este trabajo se centra en una forma sencilla de generar ondas progresivas en condiciones de bajo Re que consiste en la oscilación periódica de un flagelo flexible pasivo. Para las pruebas de propulsión, se presenta un prototipo de robot nadador con actuación única basada en el mecanismo yugo escocés y palanca, que permite convertir el movimiento de rotación de un motor en una oscilación angular que viaja a lo largo del flagelo. Asimismo, se desarrolla en MATLAB un algoritmo basado en imágenes para identificar el movimiento realizado por el robot, es decir, para determinar las características del nadador en la propulsión. Los resultados experimentales demuestran que el robot es capaz de realizar un movimiento no recíproco en condiciones de bajo Re.