A engenharia robótica assistiu a um avanço gigante vindo da Dinamarca, onde a linha que separa os veículos aéreos e subaquáticos se tornou mais ténue. Um grupo de estudantes desenvolveu um drone anfíbio, capaz de transitar de forma fluida entre o voo e a submersão.
Drone consegue operar no ar e na água!
Quatro estudantes de engenharia da Universidade de Aalborg desenvolveram um drone experimental, concebido no departamento AAU Energy, que possui a notável capacidade de passar do voo para a operação subaquática, um feito tecnológico que engenheiros de todo o mundo procuram alcançar há vários anos.
O aparelho nasceu como o projeto de licenciatura de Andrei Copaci, Pawel Kowalczyk, Krzysztof Sierocki e Mikolaj Dzwigalo. Ao longo de dois semestres, a equipa conseguiu desenvolver um protótipo totalmente funcional e à prova de água, cuja inovação mais distinta reside num sistema de hélices de passo variável.
Através do ajuste remoto e em tempo real do ângulo das pás dos rotores, o drone consegue gerar tanto a sustentação necessária para voar no ar, um meio de baixa densidade, como o impulso para se mover na água, um meio consideravelmente mais denso.
A conceção de um dispositivo para operar em dois ambientes tão distintos acarreta vários desafios de engenharia. A propulsão subaquática enfrenta forças de arrasto muito superiores, enquanto a dinâmica de estabilidade se altera drasticamente entre o ar e a imersão.
Os estudantes superaram estes obstáculos com uma combinação de soluções mecânicas e de software. O sistema de hélices foi afinado e integrado com algoritmos de estabilização para manter o controlo em ambas as situações.
Fabrico e desenvolvimento nas instalações da universidade
Todos os componentes centrais foram fabricados internamente. Eles utilizaram uma combinação de impressão 3D para geometrias personalizadas, máquinas CNC para garantir a resistência estrutural e materiais leves e resistentes à corrosão, demonstrando técnicas de prototipagem modernas de nível profissional.
Afirmou o Professor Associado Petar Durdevic, um dos supervisores do projeto, juntamente com o Professor Associado Mads Valentin Bram.
As demonstrações em vídeo mostram o drone a pairar sobre a água antes de submergir numa piscina de testes, onde manobra como um pequeno submersível, para depois emergir e descolar verticalmente de volta ao ar.
Embora a autonomia e os limites de profundidade do protótipo ainda estejam em avaliação, sistemas híbridos semelhantes a nível mundial operam debaixo de água por várias dezenas de minutos e em voo aéreo por alguns minutos.
O projeto da AAU foi concebido para suportar diversas cargas úteis, como câmaras, sonares e sensores ambientais, o que alarga consideravelmente as suas aplicações no mundo real. As possibilidades são imensas:
- Na indústria marítima
- Estes drones poderiam inspecionar cascos de navios ou infraestruturas subaquáticas sem a necessidade de unidades aéreas e submersíveis distintas;
- Equipas de busca e salvamento poderiam utilizá-los em inundações ou desastres costeiros para localizar pessoas desaparecidas, tanto acima como abaixo da linha de água.
- Em operações militares e da guarda costeira
- Poderiam ser utilizados para vigilância portuária ou reconhecimento discreto. Os cientistas ambientais teriam a oportunidade de monitorizar habitats marinhos e recolher dados de ecossistemas em várias camadas numa única missão.
Embora existam outros drones híbridos, como o Nezha SeaDart e o TJ-FlyingFish da China, o projeto da AAU destaca-se pelo seu design independente e fabrico local. Em vez de dependerem de componentes comerciais, os estudantes criaram uma plataforma adaptável de raiz.
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