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La tecnología NVIDIA Maximus y Liquid Robotics trabajan para revolucionar la investigación oceanográfica
Liquid Robotics
Robot Wave Glider de Liquid Robotics (imagen por gentileza de Liquid Robotics)

Liquid Robotics, empresa creadora del robot marino Wave Glider™, realiza diseños avanzados que están cambiando el campo de la exploración oceánica. De la misma forma, la tecnología avanzada de NVIDIA está cambiando la forma de trabajar e innovar de Liquid Robotics. La nueva plataforma NVIDIA® Maximus™ combina la proverbial potencia gráfica 3D de las unidades de procesamiento gráfico (GPU) NVIDIA Quadro y la capacidad de cálculo paralelo del nuevo coprocesador NVIDIA Tesla™ C2075 para poder simultanear las operaciones de diseño 3D, simulación y visualización en la estación de trabajo personal.

“La verdadera ventaja de la tecnología Maximus es la flexibilidad y el aumento de la productividad”, afirma Tim Ong, vicepresidente de Ingeniería mecánica de Liquid Robotics, quien opina que: “Es una herramienta tremenda que permite a los ingenieros ser flexibles, simultanear tareas y ser más productivos porque ya no tienen que esperar a disponer de recursos de cálculo”.

EL RETO

Liquid Robotics está revolucionando la exploración y observación del mundo submarino con sus innovadores robots Wave Glider, pero los procesos de diseño de la compañía necesitaban sufrir su propia revolución.

¿Sabías que los océanos ocupan el 72% de la tierra? Sin embargo, sorprendentemente, se ha explorado más el espacio exterior que el fondo de los mares. Es esencial saber más sobre nuestros océanos por muchas razones, una de las cuales es que hay una enorme cantidad de aplicaciones comerciales y gubernamentales que dependen de los datos oceánicos. Los ejemplos son muy variados: obtención y control de datos climáticos o de las poblaciones de especies marinas, detección de movimientos sísmicos, avisos de tsunami, control de la calidad del agua tras vertidos de petróleo o desastres naturales, predicción del clima y evaluación de instalaciones de producción de energía eólica, undimotriz o mareomotriz son sólo algunas de las múltiples aplicaciones existente en la actualidad.

Históricamente, la observación de los océanos requería una combinación de barcos, satélites y boyas que resultaban caros, difíciles de manejar, poco fiables o difíciles de propulsar en el agua. El robot Wave Glider de Liquid Robotics, que tiene el tamaño de una tabla de surf, es un dispositivo autónomo propulsado por la energía del sol y las olas, de manera que ofrece una forma mucho más asequible de recabar datos en el agua. A la hora de diseñar el Wave Glider, Liquid Robotics recibió numerosas presiones de las distintas organizaciones interesadas en extraer datos de los fondos marinos. Ahora, la compañía mantiene la exigencia, no sólo de integrar los sensores necesarios para cada uno de esos clientes, sino también de mejorar el rendimiento y la capacidad del propio robot.

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Robot Wave Glider de Liquid Robotics (imagen por gentileza de Liquid Robotics)

Según Tim Ong, vicepresidente de Ingeniería Mecánica de Liquid Robotics, “La clave es que el Wave Glider funciona continuamente, es decir, puede mantenerse activo durante meses sin intervención. Podemos integrar sensores científicos, gubernamentales o comerciales en su plataforma y colocarlo en el mar para que funcione como una boya virtual o un vehículo, y captar y transmitir la información de los sensores”.

Los ingenieros de Liquid Robotics utilizan una aplicaciones como SolidWorks de Dassault Systèmes, ANSYS, MATLAB de MathWorks y varios programas internos para diseñar, probar, simular y renderizar modelos mecánicos complejos de estructuras o dinámica de fluidos. En el pasado, realizar las simulaciones o la renderización exigía toda la capacidad de cálculo de sus sistemas.

“Si querías hacer algo más mientras ejecutabas una simulación o un modelo, tenías que aguantarte”, cuenta Ong, “Te ibas a tomar una taza de café o a hacer alguna compra y esperabas, ya que el ordenador necesitaba toda su potencia de procesamiento para ejecutar estos programas”.

Muchas veces, los ingenieros tenían que esperar todo el día para calcular los modelos de simulación. “Los dejábamos ejecutándose, nos íbamos de la oficina y los comprobábamos al día siguiente, o los enviábamos a otra empresa para ejecutarlos. Muchas veces, cuando volvíamos al día siguiente nos encontrábamos con que la simulación había fallado, así que teníamos que rehacerla y volverla a probar por la tarde. Si tienes que ejecutar modelos complejos y no puedes monitorizarlos mientras se ejecutan, es fácil que pierdas días o semanas ”, señala Ong.

LA SOLUCIÓN

NVIDIA Maximus ha transformado el proceso de diseño mecánico de Liquid Robotics. Esta exclusiva tecnología da lugar a una nueva clase de estación de trabajo que combina las GPU Quadro y Tesla para poder simultanear diseño 3D, simulación y visualización.

Para los ingenieros de Liquid Robotics, la tecnología Maximus significa no tener que esperar con los brazos cruzados a poder ejecutar las simulaciones.

Para Ong, “El futuro de la simulación resulta muy estimulante gracias al uso de nuevas aplicaciones que aprovecharán la potencia de cálculo de la tecnología Maximus. Nuestra filosofía de diseño siempre ha sido construir, hacer el prototipo, probar, iterar y repetir una y otra vez hasta que conseguimos mejorar el rendimiento y la fiabilidad del Wave Glider a nuestra entera satisfacción. La tecnología NVIDIA Maximus aumentará enormemente nuestra capacidad de modelado computacional, lo que se traducirá en más velocidad y eficiencia en todos nuestros procesos”.

Con el sistema anterior, cada ingeniero sólo podía trabajar con un programa y en un ordenador a la vez, con lo que el sistema de trabajo implicaba pasar los procesos de un ingeniero a otro. Ahora, todos pueden trabajar en varios programas a la vez desde una misma estación basada en NVIDIA Maximus.

Por ejemplo, en una estación de trabajo con 12 núcleos de CPU, pueden usar 6 núcleos más el coprocesador NVIDIA Tesla para ejecutar ANSYS y dejar los otros 6 núcleos de CPU y la GPU Quadro para ejecutar SolidWorks y otros programas de diseño.

“Tenemos un número limitado de ingenieros, por lo que conseguir que cada uno de ellos pueda hacer varias cosas a la vez cambia radicalmente nuestro sistema de trabajo. Ahora, pueden diseñar los componentes mecánicos de SolidWorks mientras utilizan el paquete de estructuras de ANSYS para ejecutar una simulación. Nunca hubiéramos imaginado poder trabajar de este modo”, concluye Ong.

EL RESULTADO

Gracias a NVIDIA Maximus, Liquid Robotics pierde menos tiempo integrando las cargas de sensores de los clientes o mejorando las prestaciones de la plataforma del Wave Glider, ya sea para introducir más potencia, más velocidad o más capacidad de comunicación.

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Robot Wave Glider de Liquid Robotics (imagen por gentileza de Liquid Robotics)

Ong señala el gran cambio experimentado: “Hemos dedicado millones de dólares y muchos años de investigación al actual Wave Glider. Ahora, en tan sólo unas semanas, podemos cambiar el diseño para aumentar gradualmente las prestaciones. Y cuando reduces el tiempo que tardas en hacer los diseños, el coste también se reduce”.

La tecnología NVIDIA Maximus integra dos GPU en una misma estación de trabajo y con un coste asequible, de manera que Liquid Robotics puede ejecutar simultáneamente varias aplicaciones de diseño 3D sin necesidad de comprar un sistema informático prohibitivamente caro o separar los procesos en diferentes fases que exigirían múltiples ordenadores.

Ong concluye diciendo: “Con la tecnología Maximus, ya no tengo que dar a mis ingenieros un flujo de trabajo con diferentes etapas que tienen que respetar. Depende de ellos establecer el sistema de trabajo más adecuado para cumplir sus objetivos. El sistema de NVIDIA les permite hacer todo lo que quieren. Ya no importa en qué trabajan primero porque la plataforma Maximus puede manejar todo al mismo tiempo. Esta flexibilidad, y el hecho de no tener que esperar a que terminen los procesos, hace que el equipo sea mucho más productivo”.

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