SUKELLUSuutisia
Tulossa koralliriuttoihin: Bluebot-parvia
Kuva: Self-Organizing Systems Research Group.
Harvardin yliopiston tutkijat Yhdysvalloissa ovat kehittäneet robottikalaparvia, jotka voivat koordinoida liikkeitään ilman ulkopuolista ohjausta.
He toivovat, että läpimurto mahdollistaa miniatyyrirobottien vedenalaisten "parvien" kehittämisen, jotka on varustettu suorittamaan ympäristön seurantatehtäviä, erityisesti herkissä ympäristöissä, kuten koralliriutat. He sanovat myös, että heidän "Bluebotit" antavat paremman ymmärryksen kalojen parvikäyttäytymisestä.
Kalaparvet käyttävät monimutkaisia synkronoituja käyttäytymismalleja auttaakseen heitä löytämään ruokaa, vaeltamaan ja välttämään petoeläimiä, tiimi sanoo, mutta ne eivät luota johtajien sigmaaleihin tai keskinäiseen kommunikointiin. Sen sijaan jokainen kala tekee omat päätöksensä sen perusteella, mitä se näkee naapuriensa tekevän.
Tiedemiehet sovelsivat tätä periaatetta robotiikkaan, koska he sanovat olevan ensimmäistä kertaa, ja loivat "Blueswarmin", joka koostuu yksittäisistä Blueboteista prof Radhika Nagpalin laboratoriossa.
”Robotteja käytetään usein alueilla, joihin ei ole pääsyä tai jotka ovat vaarallisia ihmisille; alueet, joilla ihmisen väliintulo ei ehkä ole edes mahdollista", sanoo tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja Florian Berlinger Harvard John A Paulson School of Engineering and Applied Sciencesistä (SEAS) ja Wyss Institute for Biologically Inspired Engineeringistä.
”Näissä tilanteissa on todella hyödyllistä, että sinulla on erittäin itsenäinen robottiparvi, joka on omavarainen. Käyttämällä implisiittisiä sääntöjä ja 3D-visuaalista havaintoa pystyimme luomaan järjestelmän, jolla on suuri autonomia ja joustavuus veden alla, missä GPS:n ja Wi-Fi:n kaltaiset asiat eivät ole käytettävissä."
Koordinointijärjestelmä perustuu sinisiin LED-valoihin. Jokaisessa Bluebotissa on kaksi kameraa ja kolme tällaista valoa. Kamerat havaitsevat lähellä olevien Bluebottien LEDit ja määrittävät niiden etäisyyden, suunnan ja suunnan algoritmin avulla.
22 tammikuu 2021
"Jos haluamme robottien aggregoituvan, jokainen Bluebot laskee jokaisen naapurinsa sijainnin ja siirtyy kohti keskustaa", Berlinger sanoi. "Jos haluamme robottien hajoavan, Bluebotit tekevät päinvastoin. Jos haluamme heidän uivan kouluna ympyrässä, ne on ohjelmoitu seuraamaan suoraan edessään olevia valoja myötäpäivään.
Tutkijat pystyivät myös simuloimaan yksinkertaista etsintätehtävää.
Hajautusalgoritmin avulla Bluebotit levittäytyivät tankin poikki, kunnes yksi tuli tarpeeksi lähelle punaista valoa havaitakseen sen. Tämä laukaisi sen LEDit vilkkumaan, mikä puolestaan laukaisi yhdistämisalgoritmin muissa Blueboteissa niin, että ne kaikki kokoontuivat signalointirobotin ympärille.
