ΚΑΤΑΔΥΤΙΚΑ ΝΕΑ
Ερχόμαστε στους κοραλλιογενείς υφάλους: Σμήνη Bluebot
Εικόνα: Self-Organizing Systems Research Group.
Σχολές ρομποτικών ψαριών που μπορούν να συντονίσουν τις κινήσεις τους χωρίς κανέναν εξωτερικό έλεγχο έχουν αναπτυχθεί από επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ στις ΗΠΑ.
Ελπίζουν ότι η ανακάλυψη θα επιτρέψει την ανάπτυξη υποβρύχιων «σμηνών» μικροσκοπικών ρομπότ εξοπλισμένων για την εκτέλεση εργασιών περιβαλλοντικής παρακολούθησης, ειδικά σε εύθραυστα περιβάλλοντα όπως οι κοραλλιογενείς ύφαλοι. Λένε επίσης ότι τα «Bluebots» τους επιτρέπουν την καλύτερη κατανόηση της συμπεριφοράς εκτροφής ψαριών.
Τα κοπάδια ψαριών χρησιμοποιούν πολύπλοκες συγχρονισμένες συμπεριφορές για να τους βοηθήσουν να βρουν τροφή, να μεταναστεύσουν και να αποφύγουν τα αρπακτικά, λέει η ομάδα, αλλά δεν βασίζονται σε σίγμαλα από τους ηγέτες ή στην επικοινωνία μεταξύ τους. Αντίθετα, κάθε ψάρι παίρνει τις δικές του αποφάσεις με βάση αυτό που βλέπει να κάνουν οι γείτονές του.
Οι επιστήμονες εφάρμοσαν αυτή την αρχή στη ρομποτική για πρώτη φορά, όπως λένε, και δημιούργησαν αυτό που αποκαλούν «Blueswarm» που αποτελείται από μεμονωμένα Bluebots στο εργαστήριο του καθηγητή Radhika Nagpal.
«Τα ρομπότ συχνά αναπτύσσονται σε περιοχές που είναι απρόσιτες ή επικίνδυνες για τον άνθρωπο. περιοχές όπου η ανθρώπινη παρέμβαση μπορεί να μην είναι καν δυνατή», λέει ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης Florian Berlinger του Harvard John A Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) και του Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering.
«Σε αυτές τις καταστάσεις, σας ωφελεί πραγματικά να έχετε ένα εξαιρετικά αυτόνομο σμήνος ρομπότ που είναι αυτάρκης. Χρησιμοποιώντας άρρητους κανόνες και τρισδιάστατη οπτική αντίληψη, καταφέραμε να δημιουργήσουμε ένα σύστημα που έχει υψηλό βαθμό αυτονομίας και ευελιξίας κάτω από το νερό, όπου πράγματα όπως το GPS και το wi-fi δεν είναι προσβάσιμα».
Το σύστημα συντονισμού βασίζεται σε μπλε φώτα LED. Κάθε Bluebot φέρει δύο κάμερες και τρία τέτοια φώτα. Οι κάμερες εντοπίζουν τα LED των κοντινών Bluebots και χρησιμοποιούν έναν αλγόριθμο για να προσδιορίσουν την απόσταση, την κατεύθυνση και την κατεύθυνσή τους.
22 Ιανουαρίου 2021
«Αν θέλουμε τα ρομπότ να συγκεντρωθούν, τότε κάθε Bluebot θα υπολογίσει τη θέση του καθενός από τους γείτονές του και θα κινηθεί προς το κέντρο», είπε ο Berlinger. «Αν θέλουμε τα ρομπότ να διασκορπιστούν, τα Bluebots κάνουν το αντίθετο. Αν θέλουμε να κολυμπήσουν ως σχολείο σε κύκλο, είναι προγραμματισμένοι να ακολουθούν τα φώτα ακριβώς μπροστά τους με τη φορά των δεικτών του ρολογιού».
Οι ερευνητές μπόρεσαν επίσης να προσομοιώσουν μια απλή αποστολή αναζήτησης.
Χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο διασποράς, τα Bluebots απλώθηκαν σε μια δεξαμενή έως ότου το ένα πλησίασε αρκετά σε ένα κόκκινο φως για να το ανιχνεύσει. Αυτό προκάλεσε τα LED του να αρχίσουν να αναβοσβήνουν, το οποίο με τη σειρά του ενεργοποίησε τον αλγόριθμο συνάθροισης στα άλλα Bluebots, έτσι ώστε όλα να συγκεντρωθούν γύρω από το ρομπότ σηματοδότησης.
