Роботизированный шпион среди рыб (+видео)

Новый миниатюрный робот, разработанный исследователями EPFL, может плавать рядом с рыбами, исследовать методы их общения друг с другом и заставлять их объединяться или менять направление перемещения. Эти возможности были проверены в косяках полосатых рыбок данио.

Исследователи из Лаборатории роботизированных систем (LSRO) EPFL создали робота, который может идеально интегрироваться в стаю данио. «Мы создали своего рода тайного агента, который может проникнуть в сообщества этих маленьких рыб», - с улыбкой говорит Фрэнк Бонне. Робот на 7 сантиметров длиннее рыбы, которую он имитирует, но имеет такие же формы и пропорции. Он оснащен магнитами, связывающими его с крошечным двигателем, установленным под аквариумом, чтобы перемещать робота в толще воды.

Программа исследований имеет два аспекта. Первый касается биологии, изучения социальных взаимосвязей между отдельными рыбами. Здесь робот помогает учёным генерировать целенаправленные стимулы и тестировать реакцию рыб. Второй аспект касается робототехники, и именно ему исследователи уделили особое внимание.

Во-первых, были выявлены ключевые критерии, позволяющие роботу интегрироваться в стаи данио и впоследствии влиять на их поведение. К ним относятся такие физические характеристики рыб, как форма, цвет, полосы и т. д. Были также приняты во внимание их поведенческие характеристики, такие как линейная скорость их перемещения, ускорение, расстояние между отдельными особями и размер стаи, а также ритм движений хвоста при перемещении.

Механизм плавания робота, изначально спроектированный с помощью биологов, постепенно усовершенствовался, когда робот поплавал вместе с рыбами. «Рыбы приняли робота в свои стаи без каких-либо проблем», – говорит Бонне. Аналогичные исследования уже были проведены на тараканах. «Но рыбы гораздо более сложные существа. Чтобы интегрироваться в сообщество насекомых, робот просто должен выделять определенные виды феромонов. Однако интеграция в сообщество позвоночных представляется более сложной и требующей учета таких критериев, как внешний вид, движение и вибрация», – говорит Бонне.