Como miembros del Grupo de Investigación de Robótica Aplicada de la Facultad de Ciencias Básicas de la Universidad Tecnológica de Pereira, un equipo interdisciplinar está revolucionando el campo de la robótica aplicada con un proyecto único en Suramérica: el prototipo de un pez robot bioinspirado, desarrollado con materiales inteligentes como aleaciones con memoria de forma. Este innovador proyecto, que ya lleva dos años en desarrollo, es pionero en la región y tiene como objetivo integrar tecnologías de punta para aplicaciones industriales, energéticas y ecológicas.
Un equipo comprometido con la innovación y la investigación
El proyecto es liderado por el Grupo de Investigación de Robótica Aplicada de la Facultad de Ciencias Básicas; grupo que se encuentra bajo la dirección del docente Jimmy Alexander Cortés y la co-dirección del profesor José Andrés Chaves Osorio, además del docente Edward González, miembro co-investigador y asesor de este prototipo. El equipo está conformado también por tres estudiantes: Jhojan Ramírez, estudiante de Ingeniería Mecatrónica, quien es el estudiante líder de este proceso, además de Brandon Javier Ramos estudiante de Ingeniería Física y Brandon Tapasco estudiante de Ingeniería Mecatrónica.
El desarrollo de este proyecto también cuenta con la colaboración de expertos internacionales, como el doctor Claudio Rossi, profesor de la UPM y director del Centro de Automática y Robótica (CAR-UPM-CSIC), y William Coral, director de ingeniería de la startup Cambridge Phenotyping, ambos pioneros en el desarrollo del pez robot en la UPM. Esta colaboración, que ya suma casi dos años de trabajo conjunto, posiciona a la UTP como la primera institución en América Latina en incursionar en el campo de la robótica submarina blanda.
Inspiración, objetivos y diseño
La idea inicial de este pez robot surgió a partir de los trabajos en robótica blanda realizados por William Coral en España. Según Jhojan Ramírez, la intención fue traer esta tecnología a la UTP para trabajar en un prototipo que no solo imite el comportamiento biológico, sino que también sea capaz de integrarse sin invasiones en diversos ecosistemas acuáticos, “nuestro objetivo es que el robot pueda entrar a zonas naturales sin alterar su entorno y ofrecer soluciones a problemas industriales, ecológicos y energéticos, como el monitoreo de especies en vía de extinción o la generación de hidrógeno verde”, destacó Jhojan.
Para su desarrollo se está trabajando en realizar un pez robot completamente ensamblado con todas las aletas correspondientes, bajo el concepto de robótica blanda. Este enfoque posiciona al proyecto como uno de los primeros a nivel mundial en integrar todas las aletas sin el uso de motores tradicionales, a diferencia de los diseños convencionales que suelen incluir un número limitado de aletas bajo principios de robótica rígida.
Es importante resaltar que el pez robot está basado en el modelo biológico de la Lubina Negra, lo que permite que su apariencia y movimientos sean lo más similares posibles a un pez real. Este diseño incluye:
- Un cuerpo flexible construido con silicona y cable SMA (aleación con memoria de forma), materiales que reemplazan los motores tradicionales.
- Un sistema de modelado CAD (Diseño Asistido por Computadora) para crear moldes precisos.
- Un concepto de robótica blanda que garantiza movimientos fluidos y no invasivos.
“Hemos logrado ensamblar dos de las cinco aletas requeridas, y ya estamos realizando experimentos con ellas. Estos avances nos permiten estar cerca de publicar artículos científicos en revistas de alto impacto”, afirmó Jhojan.
Aplicaciones y proyecciones
Este pez robot puede tener aplicaciones en sectores como la industria pesquera con el monitoreo y control en piscifactorías; conservación ecológica con la vigilancia de ecosistemas acuáticos y monitoreo de especies y transición energética gracias a la identificación de microorganismos para la generación de hidrógeno verde.
El docente Jimmy Alexander Cortés resaltó que se está trabajado “con materiales que permiten eliminar motores, reduciendo el consumo de energía y facilitando la integración en ambientes sensibles”, explicó, además añade que “poder trabajar con estos materiales y desarrollar sistemas optimizados no solo beneficiará a la academia, sino también a la industria, ampliando las fronteras de la investigación en el país”.
Cortés también enfatizó la importancia del enfoque interdisciplinario en el grupo de investigación, integrado por profesores y estudiantes de diversas áreas como ingeniería mecatrónica, física e instrumentación. Este trabajo colaborativo permite abordar los desafíos tecnológicos y económicos para alcanzar metas significativas, como el diseño y la patente de este innovador pez robótico.
El proyecto ha enfrentado retos significativos, como la limitada disponibilidad de recursos económicos. La financiación ha provenido en gran parte del grupo de investigación y del aporte personal de los investigadores. José Andrés Chaves Osorio, resaltó el impacto y la importancia de participar en convocatorias internas y externas para asegurar recursos que fortalezcan el desarrollo del proyecto “el proceso de investigación en universidades públicas en Colombia implica desafíos técnicos, administrativos y financieros, pero estas experiencias nos permiten crecer y generar confianza para futuras colaboraciones internacionales», comentó, además enfatizó la importancia de los aprendizajes acumulados y las alianzas estratégicas con instituciones de Ecuador, Panamá, México, Inglaterra y España.
Según Chaves, este proyecto no solo busca avances académicos, sino también transformar materias primas en productos con alto valor agregado, contribuyendo al desarrollo industrial y social del país “nuestra meta es que el conocimiento científico y tecnológico impacte directamente en la generación de productos innovadores que beneficien a la sociedad,» concluyó.
A su vez, el docente Edward González, explicó que el desarrollo del prototipo bioinspirado ha sido un desafío constante debido a la naturaleza emergente de las tecnologías utilizadas, “estamos trabajando con materiales inteligentes como siliconas y aleaciones de níquel y titanio, que no son fáciles de conseguir en el país y requieren procesos complejos como el trabajo en vacío,» detalló. A pesar de estas dificultades, destacó los avances logrados gracias al apoyo de expertos internacionales. Sobre el futuro del proyecto, González mencionó que se espera que “en cinco años tengamos un prototipo funcional que pueda ser probado en ambientes controlados y eventualmente aplicado en exploraciones marinas o campos piscícolas».
Los tres docentes coinciden en la importancia de ampliar el campo de investigación y vincular más estudiantes al proyecto, fortaleciendo las capacidades locales y promoviendo el trabajo interdisciplinario con universidades internacionales como la Politécnica de Madrid y la Autónoma de Querétaro.
Una experiencia transformadora
Finalmente Jhojan Ramírez, destaca que este proyecto ha sido una experiencia única “trabajar en un entorno interdisciplinario, con docentes y compañeros de diferentes áreas, ha enriquecido nuestro aprendizaje. Esto nos motiva a superar retos y a obtener resultados tangibles que inspiran a otros estudiantes”, aseguró.
El equipo espera finalizar el prototipo completo en los próximos años y consolidar el proyecto como referente en tecnologías emergentes. Además, tienen planes de patentarlo y expandir sus aplicaciones, contribuyendo así al avance de la robótica en la región.