Di Castelló, sebuah robot ikan modular baru sedang diuji coba, yang dirancang khusus untuk budidaya perikanan tanpa mengubah perilaku hewan secara signifikan. Perangkat ini, yang berbentuk seperti ikan dan bergerak sangat mirip dengan ikan asli, dirancang untuk memasuki keramba tambak ikan dan melakukan tugas inspeksi dan pemantauan dengan dampak lingkungan minimal.
Prototipe ini, yang disebut UJIFISH-I, telah dikembangkan oleh Pusat Penelitian Robotika dan Teknologi Bawah Air (CIRTESU) Universitas Jaume IDan hal ini menonjol karena tujuannya yang jelas: mengurangi stres yang ditimbulkan oleh robot tradisional di bank. de peces, sekaligus memfasilitasi pengendalian fasilitas, kualitas air, dan infrastruktur jaringan.
Robot ikan modular yang dirancang untuk budidaya perikanan.
UJIFISH-I adalah platform robotik biomimetik berbentuk ikan dengan arsitektur modular , yang dirancang untuk inspeksi jaring, teleoperasi hibrida, dan penempatan sensor di lingkungan akuakultur. Bodinya yang tersegmentasi memungkinkan penyesuaian konfigurasi yang mudah dan penambahan atau penggantian modul sesuai dengan kebutuhan setiap peternakan atau kampanye pemantauan.
Sistem ini berbeda dari robotika bawah air klasik, yang biasanya menggunakan baling-baling, jet pendorong, atau lampu sorot yang sangat kuat. Prototipe ini menghilangkan baling-baling dan pencahayaan intensitas tinggi , dua elemen yang sering menakut-nakuti ikan dan mengganggu perilakunya. Hasilnya adalah perangkat yang terintegrasi lebih mulus ke dalam keramba dan tangki budidaya perikanan.
Desain fungsional ikan robot ini telah dilakukan dengan tetap menjaga standar modularitas dan interoperabilitas , sehingga dapat menggabungkan sensor atau sistem komunikasi baru tergantung pada evolusi teknologi atau persyaratan peraturan akuakultur presisi di Eropa.
Selain penggunaannya di tambak laut, tim yang bertanggung jawab mengusulkan kemungkinan penerapannya dalam tugas inspeksi bawah air secara umum , misalnya untuk memeriksa struktur di pelabuhan atau daerah pesisir, selalu dengan pendekatan yang meminimalkan gangguan terhadap lingkungan.
Penggunaan tenaga gelombang untuk mengurangi stres pada ikan.
Fitur paling mencolok dari UJIFISH-I adalah penggerak gelombang yang terinspirasi dari biologi, mirip dengan gerakan sirip ikan dewasa . Alih-alih baling-baling yang berputar, ekor dan badan robot berosilasi, menghasilkan gerakan fluida yang meniru renang alami. Pilihan teknologi ini bukan hanya untuk alasan estetika, tetapi juga untuk mengurangi dampak akustik dan fisik di dalam sangkar.
Geometri dan dimensi prototipe telah diskalakan agar sesuai dengan ukuran dan frekuensi gerakan sirip spesimen dewasa dari spesies ikan budidaya umum. Mekanisme ekor yang berayun digerakkan oleh servomotor tahan air, dan aktuator frekuensi tinggi telah dihilangkan dari desain untuk mencegah getaran dan suara yang mengganggu.
Berkat konfigurasi ini, gerakan renang perangkat menghasilkan profil hidrodinamik yang lebih halus dan gangguan akustik yang lebih sedikit . Pendekatan ini sangat relevan dalam budidaya perikanan intensif, di mana ikan sudah mengalami berbagai tekanan terkait penanganan, kepadatan populasi, dan variasi lingkungan.
Para peneliti menekankan bahwa arsitektur ini meminimalkan kebisingan mekanis, turbulensi hidrolik, dan gangguan fisik yang biasanya disebabkan oleh robot bawah air lainnya. Semua ini membantu ikan mempertahankan perilaku yang lebih mendekati pola alami mereka, yang sangat penting untuk kesejahteraan mereka dan untuk mendapatkan data pemantauan yang lebih andal.
Sensor modular dan penglihatan panorama untuk pemantauan kandang.
Di luar bentuk luarnya, UJIFISH-I menonjol karena sistem deteksi modularnya yang mampu memperoleh data secara real-time . Ikan robot ini telah dilengkapi dengan sensor suhu dan kedalaman air internal, yang memberikan pembacaan berkelanjutan saat bergerak melalui fasilitas budidaya perikanan.
Arsitektur modular perangkat ini memfasilitasi integrasi sensor tambahan untuk mengukur salinitas, konduktivitas, pH, oksigen terlarut, atau keberadaan gas . Tujuannya adalah untuk mengubah robot menjadi alat akuakultur presisi, yang mampu memberikan diagnosis terperinci tentang kondisi lingkungan di dalam keramba dan sekitarnya.
Dari segi penglihatan, prototipe ini mengintegrasikan sistem panorama dengan rotasi 180 derajat , memungkinkan pengamatan baik dari depan maupun samping. Kemampuan ini mempermudah inspeksi visual jaring, struktur tambat, titik-titik potensi keausan atau kerusakan, serta deteksi benda asing di dalam tambak ikan.
Robot ini juga dilengkapi sistem khusus untuk memasang komponen tambahan . Hal ini memungkinkan robot untuk mengangkut dan melepaskan perangkat kecil atau sensor di titik-titik tertentu di dalam fasilitas, baik untuk mengukur parameter dalam jangka panjang maupun untuk memperkuat jaringan pemantauan di area-area kritis.
Komunikasi dan operasi hibrida pada kedalaman yang berbeda
Untuk memastikan transmisi data secara real-time, ikan robot ini menggabungkan sistem komunikasi hibrida yang menggabungkan koneksi kabel dan modem akustik . Saat terhubung melalui kabel, ia dapat secara bersamaan mengirimkan data sensor dan gambar video ke pusat kendali.
Dalam skenario di mana penggunaan kabel tidak praktis, perangkat dapat berkomunikasi melalui modem akustik , memperluas jangkauan operasinya tanpa mengganggu transmisi data penting. Opsi ganda ini memberikan sistem fleksibilitas untuk beradaptasi dengan berbagai konfigurasi pertanian dan kondisi laut.
UJIFISH-I dirancang untuk menyelam hingga kedalaman 20 meter , jangkauan yang cukup untuk banyak fasilitas budidaya perikanan di pesisir. Sedangkan untuk kendali jarak jauh, robot ini dapat dioperasikan melalui modem pada jarak hingga sekitar 150 meter secara vertikal dan 500 meter secara horizontal, mencakup ukuran sebagian besar keramba dan struktur terkait.
Kemampuan operasional ini memberikan ruang untuk melakukan inspeksi lokal atau tur yang lebih luas di sekitar kandang, menyesuaikan rute berdasarkan data yang diberikan oleh robot itu sendiri atau kebutuhan fasilitas tersebut.
Pengujian di Castelló dan validasi prototipe
Pengembangan ikan robot ini tidak hanya terbatas di laboratorium. Prototipe UJIFISH-I telah diuji baik di tangki air CIRTESU maupun di fasilitas PortCastelló , dalam lingkungan terkontrol yang mereplikasi kondisi kerja nyata di laut.
Selama pengujian ini, dilakukan inspeksi jaringan, teleoperasi, pengumpulan data lingkungan, dan penempatan sensor . Hasil eksperimen menunjukkan kemampuan manuver perangkat yang tinggi dan akurasi yang andal dalam mendeteksi target dan struktur.
Tim peneliti menyoroti bahwa fleksibilitas operasional ikan robot sangat berharga di lingkungan akuakultur, di mana kebutuhan pemantauan bervariasi tergantung pada spesies yang dibudidayakan, desain keramba, atau kondisi oseanografi.
Menurut para pengembangnya, fase validasi pertama ini menegaskan kelayakan fungsional platform robotik dan meletakkan dasar untuk penggunaannya dalam akuakultur presisi, berkontribusi pada pengelolaan budidaya laut yang lebih sistematis dan aman.
Akuakultur presisi dan pengurangan intervensi manusia
Munculnya perangkat seperti UJIFISH-I sejalan dengan komitmen Eropa terhadap akuakultur presisi yang lebih berkelanjutan dan ramah terhadap kesejahteraan hewan . Dalam konteks ini, ikan robot dipandang sebagai alat yang membantu mengurangi kebutuhan kehadiran fisik penyelam dan personel teknis di lingkungan bawah air yang berbahaya.
Dengan mengambil alih tugas inspeksi dan pemantauan rutin, sistem ini mengurangi intervensi langsung dan mengoptimalkan waktu inspeksi fasilitas . Pada saat yang sama, sistem ini memfasilitasi pengumpulan data yang lebih berkelanjutan dan objektif tentang kondisi air dan infrastruktur, yang sangat berguna di daerah yang tunduk pada peraturan lingkungan yang ketat.
Proyek ini juga membuka pintu bagi penelitian biologi baru tentang dampak robotika biomimetik terhadap kesejahteraan hewan . Dengan meniru bentuk dan gerakan ikan asli, serta mengurangi kebisingan dan turbulensi, robot ini menyediakan lahan uji untuk menilai sejauh mana solusi teknologi ini dapat diintegrasikan ke dalam operasi pertanian sehari-hari tanpa mengganggu perilaku ikan secara berlebihan.
Sejalan dengan itu, pengembangan ini sejalan dengan tujuan untuk mempromosikan operasi yang lebih bertanggung jawab terhadap lingkungan di laut , membatasi dampak fisik dari inspeksi berkala dan risiko yang melekat pada penyelaman manusia ke dalam struktur yang kompleks atau yang terkena gelombang dan arus.
Pendanaan Eropa dan lompatan teknologi berikutnya
Robot ikan modular ini merupakan bagian dari program ThinkInAzul, yang berfokus pada penanganan tantangan teknologi baru di lingkungan laut , seperti desain sistem robot untuk inspeksi, perbaikan, dan pemeliharaan jaring di tambak budidaya perikanan. Proyek ini didukung oleh Kementerian Sains Spanyol, Uni Eropa melalui dana NextGenerationEU (PRTR-C17.I1), dan Pemerintah Daerah Valencia melalui berbagai program pendanaan.
Ke depan, tim di Universitat Jaume I sudah berupaya meningkatkan otonomi, kekuatan struktural, dan kemampuan persepsi robot tersebut . Kemajuan yang direncanakan meliputi penggabungan hidrofon dan susunan sensor yang lebih canggih untuk merekam aktivitas akustik dan parameter ekosistem penting lainnya secara real time.
Bidang penelitian penting lainnya adalah pengembangan sistem kantung renang buatan untuk kontrol daya apung aktif . Peningkatan ini akan memungkinkan jangkauan kedalaman operasi yang lebih luas, menyesuaikan perilaku robot terhadap perubahan kepadatan air, dan mengoptimalkan konsumsi energi pada perjalanan yang lebih panjang.
Dengan peningkatan ini, ikan robot modular ini bertujuan untuk menjadi sebuah platform serbaguna untuk pengamatan dan pemeliharaan infrastruktur kelautan.baik di pertanian de peces seperti di lingkungan pesisir lainnya, prioritas utama adalah mengurangi stres pada hewan dan meminimalkan perubahan pada lingkungan.
Peluncuran UJIFISH-I menunjukkan bagaimana robotika yang terinspirasi dari alam dapat memberikan solusi praktis untuk akuakultur Eropa, menggabungkan desain yang meniru ikan untuk mengurangi stres dengan sistem sensor, komunikasi, dan modularitas lengkap yang dirancang untuk pekerjaan sehari-hari di tambak laut, dan menggambarkan gambaran di mana pemantauan tanaman semakin didukung oleh teknologi yang tidak mencolok dan ramah lingkungan.
