DYKKERNYT
Kommer til koralrev: Blåbot-sværme
Billede: Self-Organizing Systems Research Group.
Stimmer af robotfisk, der kan koordinere deres bevægelser uden nogen ekstern kontrol, er blevet udviklet af forskere ved Harvard University i USA.
De håber, at gennembruddet vil muliggøre udvikling af undervands "sværme" af miniaturerobotter, der er udstyret til at udføre miljøovervågningsopgaver, især i skrøbelige miljøer såsom koralrev. De siger også, at deres "Bluebots" muliggør bedre forståelse af fiskeskolingsadfærd.
Fiskestimer bruger kompleks synkroniseret adfærd til at hjælpe dem med at finde føde, migrere og undgå rovdyr, siger holdet, men de er ikke afhængige af signaler fra ledere eller kommunikerer indbyrdes. I stedet træffer hver fisk sine egne beslutninger baseret på, hvad den ser sine naboer gøre.
Forskerne anvendte dette princip på robotteknologi for det, de siger er første gang, og skabte, hvad de kalder en "Blueswarm", bestående af individuelle Bluebots i professor Radhika Nagpals laboratorium.
“Robotter er ofte indsat i områder, der er utilgængelige eller farlige for mennesker; områder, hvor menneskelig indgriben måske ikke engang er mulig,” siger førsteforfatter af undersøgelsen Florian Berlinger fra Harvard John A Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) og Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering.
”I disse situationer gavner det dig virkelig at have en meget autonom robotsværm, der er selvforsynende. Ved at bruge implicitte regler og 3D visuel perception var vi i stand til at skabe et system, der har en høj grad af autonomi og fleksibilitet under vand, hvor ting som GPS og wi-fi ikke er tilgængelige."
Koordinationssystemet er baseret på blå LED-lys. Hver Bluebot bærer to kameraer og tre sådanne lys. Kameraerne registrerer LED'erne fra nærliggende Bluebots og bruger en algoritme til at bestemme deres afstand, retning og kurs.
22 januar 2021
"Hvis vi vil have robotterne til at aggregere, så vil hver Bluebot beregne positionen for hver af sine naboer og bevæge sig mod centrum," sagde Berlinger. "Hvis vi vil have robotterne til at sprede sig, gør Bluebots det modsatte. Hvis vi vil have dem til at svømme som en skole i en cirkel, er de programmeret til at følge lysene direkte foran dem i urets retning."
Forskerne var også i stand til at simulere en simpel søgemission.
Ved hjælp af spredningsalgoritmen spredte Bluebots sig ud over en tank, indtil man kom tæt nok på et rødt lys til at opdage det. Dette fik dens LED'er til at begynde at blinke, hvilket igen udløste aggregeringsalgoritmen i de andre Bluebots, så de alle samlede sig omkring signalrobotten.
