O robô subaquático SeaPerch é uma ferramenta educacional popular para alunos do 5º ao 12º ano. Construir e pilotar o SeaPerch, um veículo operado remotamente (ROV), envolve uma variedade de processos de fabricação manual, técnicas eletrônicas e conceitos STEM. Por meio do programa SeaPerch, educadores e alunos exploram estruturas, eletrônica e dinâmica subaquática.  

“O SeaPerch teve um impacto tremendo nos campos da ciência e engenharia oceânica”, diz Andrew Bennett '85, PhD '97, administrador educacional do MIT SeaGrant e professor sênior no Departamento de Engenharia Mecânica (MechE).

O projeto original SeaPerch foi lançado pelo MIT Sea Grant em 2003. Nas décadas seguintes, ele se espalhou rapidamente pelo país e pelo exterior, criando uma vibrante comunidade de construtores. Agora, sob a liderança da RoboNation, o SeaPerch continua a prosperar com competições ao redor do mundo. Essas competições apresentam problemas desafiadores do mundo real para promover soluções criativas. Alguns tópicos recentes incluem mineração em alto mar e coleta de dados sobre fontes hidrotermais.

O SeaPerch II , que está em desenvolvimento no MIT Sea Grant desde 2021, se baseia no programa original adicionando robótica e elementos de ciência marinha e climática. Ele continua sendo um projeto de criação "faça você mesmo" com objetivos que podem ser alcançados por alunos do ensino fundamental e médio. Bennett diz que espera que o SeaPerch II possibilite um impacto ainda maior ao fornecer um caminho acessível para aprender mais sobre sensores, robótica, ciência climática e muito mais.

“O que eu acho mais valioso sobre isso é que ele usa componentes de loja de ferragens que precisam ser cortados, impermeabilizados, conectados, soldados ou de alguma forma processados antes de se tornarem parte do robô ou controlador”, diz Diane Brancazio ME '90, líder da equipe de criação K-12 do MIT Edgerton Center, que colidera a iniciativa MIT SeaPerch com Bennett. “[É] como fazer um bolo do zero, em vez de uma mistura — você vê o que entra no produto final e como tudo se junta.”

SeaPerch II é uma família de módulos que permite que alunos e educadores criem aventuras educacionais adaptadas às suas necessidades ou necessidades particulares. As ofertas incluem um módulo de detecção de pressão e temperatura que pode ser usado sozinho; um módulo de autonomia que os alunos podem usar para construir um sistema de controle automático de profundidade de circuito fechado para seu SeaPerch; e um módulo de aula para “dedos” robóticos macios que podem ser configurados em pinças, sensores de distância e sensores de impacto.

O SeaPerch básico é uma estrutura de tubo de PVC com três motores e uma amarra para uma caixa de interruptores. Durante o processo de construção, os alunos aprendem sobre flutuabilidade, design estrutural, fabricação manual e circuitos elétricos. O SeaPerch II alavanca tecnologias que são mais avançadas, menos caras e mais acessíveis do que eram quando o SeaPerch foi concebido pela primeira vez. Bennett diz que o SeaPerch II foi criado para estender o programa SeaPerch original sem invalidar nenhum dos sistemas existentes.

Teagan Sullivan, uma estudante do terceiro ano de engenharia mecânica, se envolveu pela primeira vez com o projeto em janeiro de 2023 por meio de um projeto do Programa de Oportunidades de Pesquisa de Graduação com o MIT Sea Grant. Inicialmente, ela continuou o desenvolvimento da parte de robótica suave do projeto, antes de mudar para um foco mais geral, onde trabalhou no design do quadro para o SeaPerch II, certificando-se de que os componentes pudessem se encaixar e que a estabilidade pudesse ser mantida. Mais tarde, ela ajudou a executar programas de extensão, recebendo feedback dos alunos com quem trabalhou para ajudar a modificar os designs e torná-los "mais robustos e adequados para crianças".

“Consegui ver o impacto do SeaPerch II em pequena escala trabalhando diretamente com os alunos”, diz Sullivan. “Vi como ele incentiva a criatividade e como ensinou às crianças que a colaboração é o melhor caminho para o sucesso. O SeaPerch II ensina os conceitos básicos de eletrônica, codificação e manufatura, mas sua maior força é a capacidade de desafiar a maneira como as pessoas pensam e incentivar o pensamento crítico.”

A visão da equipe é criar oportunidades para que os jovens se envolvam em investigações científicas autênticas e desafios de engenharia, desenvolvendo uma paixão pela engenharia, ciência e ambiente aquático. O MIT Sea Grant continua a desenvolver novos módulos SeaPerch II, incluindo a incorporação de comunicação terra-água, sensores de salinidade e oxigênio dissolvido e fluorômetros.

Sullivan diz que espera que o programa alcance mais estudantes e os inspire a se interessar por engenharia, ao mesmo tempo em que ensina as habilidades de que precisam para ser a próxima geração de solucionadores de problemas. Brancazio diz que espera que este projeto inspire e prepare os jovens para trabalhar em questões de mudança climática.

“Os robôs supostamente ajudam as pessoas a fazer coisas que elas não conseguiriam fazer de outra forma”, diz Brancazio. “O SeaPerch é um robô com uma missão.”