Componentes de velero impresos en 3D impulsan al equipo de navegación autónoma de Olin

El Laboratorio de Robótica de Olin College sigue demostrando tecnología de vanguardia. Mientras que la impresora Mark One ayudó recientemente a diseñar un tren de aterrizaje resistente a impactos para cuadricópteros, su versatilidad real brilla en otro ámbito: la navegación a vela autónoma.

Desde hace casi cinco años, el Equipo de Navegación Robótica de Olin (ORS) ha estado construyendo veleros totalmente autónomos para la Regata Internacional de Navegación Robótica (IRSR). Su ambición es clara: construir el primer vehículo robótico capaz de cruzar el Atlántico. Este año, el equipo pasó de prototipos de 1-2 m a un barco clase Sunfish de 4 m, bautizado Enterprise.

Escalar un barco presenta importantes retos mecánicos. Velas mayores y un casco más pesado exigen mayor tolerancia al viento, especialmente durante la IRSR en Kingston, Ontario. Para actuar en un velero robótico, se necesitan sistemas fiables para control de timón, recogida de vela y detección de viento en tiempo real. Mientras que los prototipos menores usan un simple cabrestante, Enterprise requería un sofisticado mecanismo de tensión de escota y liberación ante ráfagas para mantener la vela tensa pero soltarla durante ráfagas repentinas.

Durante el invierno y la primavera de 2016, ORS emprendió un intenso programa de fabricación para tener a Enterprise listo para la competición de principios de junio. El equipo anticipaba fuerzas de varios cientos de libras sobre las velas bajo los fuertes vientos del lago Ontario. Aunque el sistema de cabrestante distribuía la carga mediante poleas, el soporte del actuador debía soportar ráfagas repentinas.

El actuador y la electrónica crítica se alojaban en un castillo de proa estanco en la proa, dejando espacio limitado. Con plazos ajustados y prioridades competidoras, el equipo recurrió a la Mark One de Olin para imprimir un soporte personalizado de actuador lineal que cumpliera tanto las restricciones de resistencia como de tamaño.

Inicialmente, la viabilidad de un soporte impreso en 3D parecía dudosa. El soporte tenía que ser excepcionalmente robusto para absorber impactos y resistir sacudidas inducidas por el viento. Usando la impresora de sobremesa Markforged, ORS reforzó el soporte con fibras de Kevlar, logrando la durabilidad requerida sin sacrificar peso.

Gracias al prototipado rápido, el equipo entregó un diseño navegable a tiempo. En la IRSR, Enterprise no solo fue el buque más grande en el agua, sino que también demostró la factibilidad de la impresión 3D a gran escala para la robótica marítima. Los navegantes de la zona de Boston deberían estar atentos a Enterprise en un futuro próximo.

Fotos e imágenes cortesía de William Lu y el Equipo de Navegación Robótica de Olin.

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