Robs submarinos trocam dados e recebem eletricidade sem fios

Robtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 20/01/2021

Eletricidade e dados sem fios

Engenheiros japoneses conseguiram transferir energia e dados sem fios atravs da gua do mar.

Essa tecnologia permitir que drones, veculos e robs submarinos transfiram dados e sejam recarregados diretamente no mar, sem mudanas significativas no projeto desses veculos subaquticos e sem que eles precisem ser retirados da gua.

O transmissor/receptor de potncia desenvolvido muito simples e leve, o que significa um impacto mnimo no peso dos veculos.

O objetivo final contribuir para o desenvolvimento de sistemas subaquticos de drones que possam ser inteiramente gerenciados por estaes em terra ou em grandes embarcaes.

Mas a equipe j est trabalhando em outro objetivo mais imediato: Criar drones para operar na indstria pesqueira.

“O nmero de pessoas envolvidas na indstria pesqueira japonesa continua diminuindo anualmente medida que a idade mdia aumenta. Uma razo para isso a grande quantidade de trabalho manual de alta intensidade que depende de mos humanas. Para melhorar esta situao, a automao est avanando atravs do uso de robs que limpam redes de aquicultura, etc. No futuro, espera-se que sejam desenvolvidos robs (drones subaquticos) que fiquem estacionados na gua, de forma que o gerenciamento do ambiente e da qualidade da gua, alm de verificar o crescimento dos peixes etc., tudo possa ser gerenciado roboticamente,” disse o professor Masaya Tamura, da Universidade de Tecnologia Toyohashi.

Drone subaqutico (canto superior esquerdo), estao de fornecimento de energia (canto inferior esquerdo), e o drone estacionado na estao de fornecimento de energia instalada no fundo do oceano para carregamento da bateria (direita).
[Imagem: Toyohashi University of Technology]

Acoplamento condutivo

O grande problema hoje que os drones e veculos subaquticos precisam ser retirados da gua para que suas baterias sejam recarregadas ou os dados que coletam sejam lidos.

No campo da transmisso de eletricidade sem fio, a gua do mar se comporta como um dieltrico – um isolante – com perdas extremamente altas, dificultando o uso das tcnicas de acoplamento capacitivo e acoplamento magntico.

A equipe precisou ento desenvolver uma nova tcnica de acoplamento condutivo de alta frequncia, que tira proveito das propriedades da gua do mar, rica em ons. Depois de testar a tcnica em laboratrio em todas as condies de salinidade, a equipe descobriu que a potncia de transmisso na gua do mar segue uma curva tpica, caindo, subindo e ento estacionando.

“Ns ento projetamos a estrutura do transmissor/receptor de potncia com base nessa teoria e, aps criar o prottipo e realizar as medies, obtivemos resultados para uma transferncia de potncia na gua do mar com uma eficincia de pelo menos 90%. Para evitar mudanas qumicas na superfcie dos eletrodos, que ocorrem na gua do mar quando grandes quantidades de energia so fornecidas, aplicamos um revestimento isolador. Ficamos surpresos ao atingir uma eficincia de pelo menos 90%, mesmo sob essas condies,” disse Tamura.

A transferncia de dados, por sua vez, atingiu velocidades de 90 Mbps, mas a equipe acredita ser possvel melhorar. O equipamento inteiro, ainda sem otimizaes, pesa 270 gramas, o que viabiliza seu uso mesmo em pequenos drones de pesquisa cientfica.

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