DYKNYHETER
Kommer till korallrev: Blåbottsvärmar
Bild: Self-Organizing Systems Research Group.
Stim av robotfiskar som kan samordna sina rörelser utan kontroll utifrån har utvecklats av forskare vid Harvard University i USA.
De hoppas att genombrottet kommer att möjliggöra utveckling av undervattens "svärmar" av miniatyrrobotar utrustade för att utföra miljöövervakningsuppgifter, särskilt i ömtåliga miljöer som korallrev. De säger också att deras "Bluebots" möjliggör bättre förståelse av fiskens skolbeteende.
Fiskstim använder komplexa synkroniserade beteenden för att hjälpa dem att hitta mat, migrera och undvika rovdjur, säger teamet, men de förlitar sig inte på signaler från ledare eller att kommunicera sinsemellan. Istället fattar varje fisk sina egna beslut baserat på vad den ser sina grannar göra.
Forskarna tillämpade den principen på robotik för vad de säger är första gången, och skapade vad de kallar en "Blueswarm" som består av individuella Bluebots i professor Radhika Nagpals laboratorium.
”Robotar är ofta utplacerade i områden som är otillgängliga eller farliga för människor; områden där mänskligt ingripande kanske inte ens är möjligt”, säger första författaren till studien Florian Berlinger från Harvard John A Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) och Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering.
"I dessa situationer gynnar det dig verkligen att ha en mycket autonom robotsvärm som är självförsörjande. Genom att använda implicita regler och visuell 3D-uppfattning kunde vi skapa ett system som har en hög grad av autonomi och flexibilitet under vatten, där saker som GPS och wi-fi inte är tillgängliga.”
Samordningssystemet bygger på blå LED-ljus. Varje Bluebot har två kameror och tre sådana lampor. Kamerorna upptäcker lysdioderna för närliggande Bluebots och använder en algoritm för att bestämma deras avstånd, riktning och riktning.
22 januari 2021
"Om vi vill att robotarna ska samlas, kommer varje Bluebot att beräkna positionen för var och en av sina grannar och röra sig mot centrum," sa Berlinger. "Om vi vill att robotarna ska skingras gör Bluebots motsatsen. Om vi vill att de ska simma som en skola i en cirkel är de programmerade att följa ljus direkt framför dem i medurs riktning."
Forskarna kunde också simulera ett enkelt sökuppdrag.
Med hjälp av spridningsalgoritmen spred sig Bluebots ut över en tank tills en kom tillräckligt nära ett rött ljus för att upptäcka den. Detta fick dess lysdioder att börja blinka, vilket i sin tur utlöste aggregeringsalgoritmen i de andra Bluebots så att de alla samlades runt signaleringsroboten.
