Miembros del equipo FleetCode de la Universidad de Rice que trabajan en su prototipo. Crédito: Jeff Fitlow/Rice University.
En un rincón de Oshman Engineering Design Kitchen (OEDK) de la Universidad de Rice, un grupo de estudiantes está abordando una gran idea: revolucionar el transporte marítimo con enjambres de botes inteligentes y autónomos.
El proyecto, llamado FleetCode, es la última iteración de un ambicioso esfuerzo de varios años para diseñar artesanías de vela autónoma que algún día podría entregar carga, mapa de aguas desconocidas o apoyar operaciones navales sin un solo miembro de la tripulación a bordo. Trabajando bajo la guía del asesor de la facultad David Trevas, el equipo está compuesto por los estudiantes Anna Tetreault, Connor Spears, Daniel Plascencia, Faith Mulugeta, Ilan Ezra, Ithzel Toscano, Jun Chu, Olamide Adeshola y Owen Baenen.
“El panorama general es crear una flota de veleros autónomos que puedan trabajar juntos, como un enjambre de drones pero en el agua”, dijo Baenen, un estudiante de último año en el equipo.
El prototipo de este año es un trimarán compacto de 3 pies construido a partir de plástico PLA reforzado con fibra de vidrio y resina para resistencia al agua y estabilidad estructural. El diseño de trimaran, un casco central flanqueado por dos estabilizadores, ofrece un mayor equilibrio en el agua, reduciendo el riesgo de volcar durante las condiciones difíciles.
“Está diseñado para ser modular”, dijo Plascencia. “Eso significa que podemos escalarlo si es necesario, pero el tamaño pequeño hace que sea más fácil probar cosas como la detección de obstáculos y la dinámica de la flota”.
El bote se eriza con sensores: calibre de velocidad y dirección del viento, GPS, un sistema LiDAR, una cámara montada y una unidad de medición inercial. Juntos, estos componentes permiten que la embarcación navegue de forma autónoma, responda a señales ambientales y evite los obstáculos en tiempo real.
“Utilizamos un algoritmo de planificación de ruta global para decirle al barco a dónde ir, desde el punto A al punto B utilizando coordenadas GPS”, explicó Chu, quien ayudó a programar el sistema de control del barco. “Si detecta un obstáculo con el lidar o la cámara, recalcula automáticamente su ruta”.
La autonomía no significa falta de inteligencia; Más bien, indica una adaptabilidad inteligente. Los barcos de FleetCode pueden tomar decisiones a mediados de Journey, actualizando sus rutas en respuesta a condiciones del mundo real. A diferencia de la artesanía con gases de gas, estos barcos están diseñados para el uso de energía de ultralow. Confían en el viento para la propulsión y los paneles solares para alimentar la electrónica a bordo.
“Esa combinación, energía solar y velas, significa que estos barcos pueden permanecer fuera durante largos períodos sin necesidad de mantenimiento humano”, dijo Chu. “Eso es perfecto para cosas como la entrega de carga de baja prioridad o el monitoreo ambiental”.
Una de las innovaciones más grandes es el movimiento de la autonomía de un solo bote a las operaciones de la flota. Eso significa que múltiples buques pueden coordinarse como un equipo, cada uno consciente de los demás, ajustando el curso y la velocidad sincronizados de manera muy similar a cómo las aves vuelan en formación o los drones autónomos colaboran.
“No se trata solo de construir un bote inteligente”, dijo Baenen. “Se trata de construir sistemas inteligentes y hacer que estos barcos se comporten de manera inteligente juntos”.
Este año marcó el primero en el proyecto: las especialidades de informática dedicadas se unieron a los estudiantes de ingeniería mecánica y eléctrica del equipo, aportando un nuevo nivel de complejidad a la base de código.
“Integrar todos los sensores, algoritmos de navegación y controles de hardware fue un gran desafío”, dijo Baenen. “Pero es lo que hace que el proyecto sea tan gratificante. Es un problema de integración de sistemas completo”.
Fleetcode se encuentra sobre los hombros de los equipos de estudiantes anteriores. En 2022, los estudiantes de arroz desarrollaron un catamarán semiautónomo de 4 pies como una prueba de concepto. El año pasado, Team SEA ++ lo amplió en un tridaran de 8 pies más robusto con planificación de rutas global y local y visión por computadora. El equipo de este año se centró en ser más pequeño y más ágil, probando cómo múltiples barcos de fidelidad de semilow podrían trabajar juntos en tiempo real.
“Este es el tercer año del proyecto”, dijo Tetreault. “Hemos podido aprovechar lo que nos precedió, pero también adaptarlo a los nuevos objetivos. Es realmente emocionante ser parte de esa progresión”.
El equipo también reconoce la importancia de mantener el proyecto sostenible, tanto en términos de energía y memoria institucional.
“A veces las cosas se pierden en la transición entre años”, dijo Baenen. “Si otro equipo recoge esto el próximo año, esperamos que puedan llevar nuestra base e ir aún más allá, tal vez centrarse más en el análisis de datos o ampliar el sistema”.
Las aplicaciones potenciales para las flotas de vela autónomas son enormes: la entrega de suministros médicos a las islas remotas, realizando mapeo costero después de huracanes o incluso sirviendo logística militar en aguas disputadas, todo con menos riesgo para la vida humana.
“Los barcos de carga grandes y tripulados son objetivos vulnerables”, dijo Tetreault. “Si puedes reemplazar eso con buques autónomos pequeños y económicos, cambias el juego”.
Proporcionado por la Universidad de Rice
Cita: traza un nuevo curso con flotas autónomas de velero (2025, 2 de junio) Recuperado el 2 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-autónomo-sailboat-fleets.html
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