Impresión 3D de drones para condiciones extremas

El fuerte desarrollo de la robótica móvil y más en concreto de la robótica voladora abre un gran abanico de puertas a poder desarrollar gran cantidad de actividades con una versatilidad muy alta. El campo de los UAVs (Vehículos Aéreos No Tripulados) levanta el interés de sectores muy diversos, desde los usos militares, principales usuarios en sus inicios, a usos agrícolas, topográficos, vigilancia o salvamento, así como desde el punto de vista del aficionado.

Es por eso que combinar esta tecnología con la impresión 3D es atractivo tanto desde el punto de vista de mejorar la variedad de aplicaciones y nuevos diseños, como para favorecer el suministro bajo demanda de los drones. Tal es el ejemplo de la Fuerza Aérea estadounidense, que pretende desarrollar enjambres de UAVs impresos en 3D y la marina ha impreso en 3D drones comerciales de bajo coste con fines experimentales, siendo solo un contrapunto al fuerte desarrollo de los RPAS en la guerra contemporánea.

En los últimos meses, hemos visto como la impresión 3D facilita la libertad de diseño y la reducción de costes para la puesta a punto de nuevos conceptos. De esta forma, en los últimos meses, vimos como la start-up Aurora, colaborando con Stratasys, mostró el primer drone impreso en 3D que empleaba un aerorreactor y era capaz de alcanzar los 250km/h.

UAV desarrollado por el APL de la U. Johns Hopkins

Estas últimas semanas se han hecho públicos dos proyectos en los que la impresión 3D ha facilitado un diseño fácil, económico y versátil de dos UAVs para ser usados en condiciones muy específicas. El primero, CRACUNS, ha sido desarrollado por el APL de la Universidad Johns Hopkins de Baltimore y puede mantenerse en espera y ser desplegado bajo aguas soportando la corrosión marítima. Mientras tanto, la Expedición Antártica China ha empleado seis drones desarrollados por Hunan Mengjing Three Dimensional Technology en las condiciones extremas de baja temperatura y altura del Polo Sur.

En el caso de CRACUNS (Corrosion Resistant Aerial Covert Unmanned Nautical System), es complicado desarrollar un sistema capaz de operar efectivamente en dos entornos tan diferentes como bajo el agua y el aire. Vehículos combinados entre los UAVs y los AUVs (Autonomous Underwater Vehicles) ofrece posibilidades interesantes, sin embargo, impone ciertas restricciones al diseño. Para poder desplegar desde debajo de aguas marinas, que podrían corroer la estructura, este diseño ha tenido que librarse de todas las partes metálicas y mecanizadas. Además, ha sido necesario fabricar un compartimento estanco, sumergible y ligero para contener toda la electrónica.

Solo los motores quedan sin protección fuera de la cámara de presión, por lo que se les ha tenido que aplicar protectores anticorrosión comerciales. El proyecto ha conseguido el objetivo de, no solo sobrevivir en un entorno marítimo, sino que ha podido demostrarse la operatividad tras semanas sumergido en espera.

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Uno de los seis drones desarrollados por Hunan Mengjing Three Dimensional Technology Ltd. para el Chinese Antarctic Exploration Team

Por otro lado, la compañía Hunan Mengjing Three Dimensional Technology ha desarrollado varios drones para operar en la Antártida. Pese a que los drones de bajo coste son muy versátiles, no podían ser utilizados en la misión antártica china ante el miedo a que no sobreviviesen a las duras condiciones térmicas pero, a diferencia del caso anterior, el ambiente antártico es muy seco. Por ello, se han desarrollado estos pequeños UAVs (15x15x15cm) que han de operar alrededor de los -20ºC y han de poder plegarse para adaptarse a las condiciones de almacenaje de la misión.

Un UAV es una herramienta muy útil en casos como estos, pues permite ampliar mucho el rango de visibilidad del equipo y la posibilidad de obtener información topográfica sobre el terreno. Además, el equipo asegura haber obtenido grandes ventajas de cara a la fabricación, pues fabricar moldes para fibra de carbono lleva alrededor de tres meses y tiene un coste 20 veces superior al proceso empleado de impresión 3D, que solo conlleva unas horas y, además, disminuye también el tiempo de diseño.

Es interesante ver cómo la convergencia de tecnologías permite a dos campos con muchas posibilidades como son la robótica autónoma y la impresión 3D enfrentarse a problemas muy diversos.

2018-07-09T15:34:34+00:00

One Comment

  1. Miguel Barberá at - Reply

    Drones anfibios y fabricación aditiva, que le pongan grafeno y a menear XD

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