FILOSE - рыба-робот с датчиками боковой линии
Рыбы-роботы в последнее время создаются учеными с завидным постоянством, вполне объяснимым. Тело рыбы – идеальный контейнер для размещения исследовательской аппаратуры. Подводные роботы имитируют форму, поведение и повадки рыб, чтобы следить за морскими животными и окружающей средой. Однако до сих пор ученые не умели имитировать важный биологический механизм рыбы – боковую линию. Робот европейского научного проекта FILOSE – первая удачная попытка подражания природе в этом направлении.
Боковая линия – это чувствительный орган рыб и некоторых других живых существ, позволяющий им воспринимать движение и колебания окружающей среды – воды. Ориентируясь с помощью этого природного прибора, рыбы избегают столкновений с препятствиями в мутной воде и могут «зависать» над одним местом, несмотря на наличие течения. Рецепторы боковой линии видны снаружи как тонкая полоска, тянущаяся вдоль всего рыбьего тела.
До сих пор течение воспринималось в робототехнике как мешающий фактор, отклоняющий рыбу-робота от заданного курса. Интернациональный научный коллектив FILOSE, объединяющий ученых из университетов Великобритании, Эстонии, Латвии и Италии, впервые показал, что поток также является источником информации, который может помочь контролировать движение. Поток воды даже может служить источником энергии, если понять динамику вихрей и потоков, и научиться их использовать.
На протяжении четырех лет исследователи проекта, финансируемого Евросоюзом, трудились над тем, чтобы понять, каким образом рыбы обнаруживают и используют потоки. Полученные сведения ученые применили для разработки эффективного подводного робота, чья работа основана на биологических принципах.
Эксперименты с роботом показали, что он способен экономить энергию, отыскивая в потоке энергетически благоприятные зоны где течение слабее или ему противодействуют завихрения, подталкивающие робота вперед. Рыба-робот FILOSE умеет обнаруживать течение и плыть, выдерживая направление против него, или наоборот, удерживаться внутри потока, используя его для перемещения, а также «зависать» на одном месте.
По мнению профессора Маарии Круусмаа (Maarja Kruusmaa), научного координатора проекта FILOSE, такое поведение напоминает тактику велосипедиста, пристроившегося в гонке за лидером, что позволяет ему экономить силы, или сокращение расхода топлива автотранспортом при движении плотной колонной.
Проект FILOSE направлен на применение в робототехнике природных биологических механизмов. Но он также вносит свой вклад в более глубокое понимание живой природы. Как отметил участник проекта профессор Уильям Мегилл (William Megill): «Эксперименты с роботом помогают нам глубже понять поведение живой рыбы. По данным датчиков потока робота, запрограммированного нами, чтобы двигаться как настоящая рыба, мы можем понять, что именно чувствуют рыбы в аналогичных условиях».
По материалам Tallin University of Technology
Комментарии:
Экология это
