POTÁPAČSKÉ NOVINKY
Príchod ku koralovým útesom: roje Bluebotov
Obrázok: Výskumná skupina samoorganizujúcich sa systémov.
Vedci z Harvardskej univerzity v USA vyvinuli húfy robotických rýb, ktoré dokážu koordinovať svoje pohyby bez akejkoľvek vonkajšej kontroly.
Dúfajú, že prielom umožní vývoj podvodných „rojov“ miniatúrnych robotov vybavených na vykonávanie úloh monitorovania životného prostredia, najmä v krehkých prostrediach, ako sú koralové útesy. Tiež hovoria, že ich „Blueboty“ umožňujú lepšie porozumieť správaniu sa pri chove rýb.
Húfy rýb používajú komplexné synchronizované správanie, ktoré im pomáha nájsť potravu, migrovať a vyhnúť sa predátorom, hovorí tím, ale nespoliehajú sa na signály od vodcov alebo na vzájomnú komunikáciu. Namiesto toho sa každá ryba rozhoduje sama na základe toho, čo vidí robiť jej susedia.
Vedci aplikovali tento princíp na robotiku, o čom hovoria, že je to prvýkrát, a vytvorili to, čo nazývajú „Blueswarm“, ktorý tvoria jednotlivé Blueboty v laboratóriu profesora Radhika Nagpala.
„Roboty sú často nasadené v oblastiach, ktoré sú pre ľudí nedostupné alebo nebezpečné; oblasti, kde by ľudský zásah možno ani nebol možný,“ hovorí prvý autor štúdie Florian Berlinger z Harvardskej školy John A Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) a Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering.
„V týchto situáciách je pre vás skutočne výhodné mať vysoko autonómny roj robotov, ktorý je sebestačný. Použitím implicitných pravidiel a 3D vizuálneho vnímania sme dokázali vytvoriť systém, ktorý má vysoký stupeň autonómie a flexibility pod vodou, kde veci ako GPS a wi-fi nie sú dostupné.“
Základom koordinačného systému sú modré LED svetlá. Každý Bluebot nesie dve kamery a tri takéto svetlá. Kamery detegujú LED diódy blízkych Bluebotov a používajú algoritmus na určenie ich vzdialenosti, smeru a kurzu.
22 2021 januára
„Ak chceme, aby sa roboty agregovali, potom každý Bluebot vypočíta polohu každého zo svojich susedov a posunie sa smerom k stredu,“ povedal Berlinger. „Ak chceme, aby sa roboty rozišli, Blueboti urobia opak. Ak chceme, aby plávali ako škola v kruhu, sú naprogramované tak, aby sledovali svetlá priamo pred nimi v smere hodinových ručičiek.“
Výskumníkom sa podarilo simulovať aj jednoduchú pátraciu misiu.
Pomocou algoritmu rozptylu sa Blueboty rozmiestnili po nádrži, kým sa jeden nepriblížil dostatočne blízko k červenému svetlu, aby ho zistil. To spustilo jeho LED, aby začali blikať, čo následne spustilo agregačný algoritmus v ostatných Bluebotoch, takže sa všetky agregovali okolo signalizačného robota.
