Conoce al Oystamaran | Noticias del MIT



Cuando Michelle Kornberg estaba a punto de graduarse del MIT, quería utilizar sus conocimientos de ingeniería mecánica y oceánica para hacer del mundo un lugar mejor. Afortunadamente, encontró el proyecto de clase de conclusión perfecto para personas mayores: apoyar los productos del mar sostenibles ayudando a los acuicultores a cultivar ostras.

“Es nuestra responsabilidad utilizar nuestras habilidades y oportunidades para trabajar en temas que realmente importan”, dice Kornberg, quien ahora trabaja para una empresa de acuicultura llamada Innovasea. “La sostenibilidad alimentaria es extremadamente importante desde el punto de vista medioambiental, por supuesto, pero también es importante desde el punto de vista social. Los más vulnerables serán los más afectados por la crisis climática, y creo que la sostenibilidad y la disponibilidad de alimentos son realmente importantes en ese frente. »

El proyecto llevado a cabo por Kornberg’s Synthesis Class, 2.017 (Diseño de sistemas robóticos electromecánicos), es el resultado de conversaciones entre Michael Triantafyllou, el profesor Henry L. y Grace Doherty del MIT en Ciencias e Ingeniería Oceánica y Director de MIT Sea Grant, y Dan Ward. . Ward, un experimentado criador de ostras y biólogo marino, es dueño de Ward Aquafarms en Cape Cod y ha trabajado extensamente para hacer avanzar la industria de la acuicultura buscando soluciones a algunos de sus mayores desafíos.

En declaraciones a Triantafyllou en MIT Sea Grant, parte de una red de programas universitarios establecidos por el gobierno federal para proteger el medio ambiente costero y la economía, Ward explicó que cada una de sus miles de redes flotantes de bolsas de ostras debe girarse 11 veces al año. Girar permite que las algas, percebes y otros organismos «bioincrustantes» que crecen en la parte del saco debajo de la superficie del agua estén expuestos al aire y la luz, de modo que puedan secarse y desprenderse. Si no se lleva a cabo esta tarea, se bloquea el flujo de agua a las ostras, necesaria para su crecimiento.

Un trabajador agrícola hace girar las bolsas en un kayak, y la tarea es monótona, a menudo realizada en aguas turbulentas y con mal tiempo, y perjudicial para la ergonomía. «Es un poco horrible, en general», dice Ward, y agrega que paga alrededor de $ 3500 al año para devolver las bolsas a cada uno de sus dos sitios agrícolas, y lucha por encontrar trabajadores que quieran. peso de 60 o 70 libras justo antes de cosechar las ostras.

Cuando se presentó este problema, la clase de síntesis de Kornberg estuvo compuesta por seis estudiantes de ingeniería mecánica, ingeniería oceánica, ingeniería eléctrica e informática, con una lluvia de ideas de soluciones. La mayoría de las soluciones, dice Kornberg, involucraron un robot autónomo que se encargaría de girar las bolsas. Fue durante esta clase cuando nació la versión original del “Oystamaran”, un catamarán equipado con un mecanismo de giro entre sus dos cascos.

La participación de Ward en el proyecto fue importante para su desarrollo. Dice que ha analizado muchos proyectos como parte de su trabajo en comités asesores que proponen nuevas tecnologías para la acuicultura. A menudo, no se corresponden con los desafíos reales que enfrenta la industria.

“Siempre fue ‘Ya tengo este vehículo de control remoto; ¿Sería útil para ti, como criador de ostras, si utilizara algún tipo de sensor? Dijo Ward. “Están tratando de llevar la robótica a la acuicultura sin ninguna colaboración con la industria, lo que conduce a un producto robótico que no resuelve ninguno de los problemas que enfrentamos en la granja. Ha sido emocionante tener la oportunidad de trabajar con MIT Sea Grant para empezar de cero. Su enfoque fue: «¿Cuál es el problema y cuál es la mejor manera de resolverlo?» Tenemos una necesidad real de robótica en la acuicultura, pero primero hay que hacerlo desde el punto de vista del cliente, no desde la tecnología. »

Triantafyllou dice que si bien la tarea realizada por el robot es similar al trabajo realizado por robots en otras industrias, la “dificultad particular” que enfrentaron los estudiantes al diseñar el Oystamaran fue su entorno de trabajo.

«Tienes una máquina flotante, que debe ser autopropulsada, y que debe encontrar estos objetos en un entorno que no sea tratado», explica Triantafyllou. “Es una combinación de ver y navegar en un entorno cambiante, con corrientes, viento y olas. Muy rápidamente, se vuelve una tarea complicada.

Kornberg, que había construido el mecanismo de vuelco central original y la estructura básica del barco como miembro del personal del MIT Sea Grant después de graduarse en mayo de 2020, trabajó como instructor de laboratorio para la próxima clase de resumen relacionada con el proyecto en la primavera de 2021. Andrew Bennett, Administrador de educación en MIT Sea Grant, co-impartió este curso, en el que los estudiantes diseñaron una versión 2.0 de Oystamaran, que fue probado en Ward Aquafarms y ha logrado voltear varias filas de bolsas mientras se controla de forma remota. Los siguientes pasos serán hacer que el barco sea más autosuficiente, para que pueda ser botado, navegar de forma autónoma hasta las bolsas de ostras, darles la vuelta y regresar al punto de lanzamiento. Esta primavera tendrá lugar un tercer curso de síntesis vinculado al proyecto.

Bennett dice que el resultado ideal de un proyecto sería: “Hemos probado el concepto y ahora alguien en la industria dice: ‘Sabes, se puede ganar dinero con las ostras. Creo que me haré cargo. Y luego se lo damos.

Mientras tanto, dice que surgió un desafío inesperado al colocar al Oystamaran entre filas de bolsas de ostras apretadas en el centro de una red.

«¿Cómo se mueve un robot entre las cosas sin destruir algo?» Tiene que moverse de alguna manera, lo cual es un tema de control fascinante ”, dice Bennett, y agrega que el tema es una fuente de entusiasmo para él más que de frustración. “Me encantan los nuevos retos y me encanta cuando encuentro un problema que nadie esperaba. Estos son los más divertidos.

Triantafyllou llama al Oystamaran «una primicia en la industria», y explica que el proyecto ha demostrado que los robots pueden realizar tareas extremadamente útiles en el océano y servirán como modelo para futuras innovaciones en acuicultura.

“Simplemente mostrando el camino, tal vez este sea el primero de varios robots”, dice. “Atraerá talento a la agricultura oceánica, que es un gran desafío y también un beneficio para la sociedad al tener una forma confiable de producir alimentos a partir del océano. «

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