Как искусственная рыбка помогает изучать океан
Некоторые обитатели океана практически не поддаются изучению традиционными методами. К примеру, редкая гренландская акула крайне редко идет на контакт с человеком, так что ученым лишь недавно удалось заснять эту рыбу в естественной среде обитания. Вообще, отслеживание морских животных может быть очень сложным делом. К счастью, на помощь приходит робототехника.
Наиболее совершенный робот, предназначенный для изучения жизни рыб, сам представляет собой искусственную роботизированную рыбку в резиновом корпусе. Машина под названием SoFi разработана инженерами Массачусетского технологического института. Она управляется при помощи игрового контроллера от консоли Super Nintendo. Впервые робота испытали на Большом рифе около Фиджи. Тесты превзошли все ожидания.
Преимущества SoFi
"Существующие роботизированные прототипы не обеспечивают соответствующей платформы для изучения морской флоры и фауны в естественной средах обитания", - пишут ученые Лаборатории искусственного интеллекта МТИ в своей новой статье. Все дело в том, что практически все роботы имеют двигательные установки, использующие в качестве движителей гребные винты. Такие двигатели эффективны, но создают турбулентность, которая не типична ни для одного живого существа. Рыбы попросту пугаются исследовательских роботов и не подпускают их к себе.
SoFi призвана решить эту проблему. Неподалеку от робота все еще должен находиться человек-ныряльщик с пультом управления. Тем не менее, естественная форма и способ передвижения SoFi позволяют ей подбираться к морским обитателям гораздо ближе, чем когда-либо. Оператор может управлять скоростью, направлением движения, углом подъема рыбки. Робот способен плавать без подзарядки около 40 минут и погружаться на глубину до 18 метров. Разработчики называют свое творение чем-то вроде "мобильной подводной обсерватории"
В корпусе из мягкой силиконовой резины есть датчик плавучести, двигатель, приемник, связанный с контроллером и насос, управляющий движениями хвоста. Двигатель накачивает воду в хвостовой отдел рыбки, а затем выпускает ее, заставляя робота двигаться вперед. В головной части SoFi установлена широкоугольная камера для фото и видеосъемки.
Также интересно, что робот управляется не при помощи радиосигналов, а при помощи ультразвука. Ультразвуковой передатчик установлен на контроллер Nintendo и упакован в герметичный корпус, находящийся в руках оператора. Работа приемника и передатчика обеспечивается модулями одноплатного компьютера Raspberry Pi.
Естественная среда обитания
Во время тестов на коралловых рифах Фиджи робот проплыл примерно 296,8 метров и при этом не напугал ни одной рыбы. Наблюдатели, находившиеся в десяти метрах от SoFi, отмечают, что морские обитатели воспринимают искусственную рыбку как живое существо в своей естественной среде. Рыбы проплывают в нескольких сантиметрах от камеры и не меняют траектории своего движения, когда SoFi оказывается поблизости. Благодаря этому перед исследователями открываются потрясающие перспективы.
Как показывает опыт SoFi, современная робототехника, имитирующая внешность и повадки животных, способна подбираться к ним близко, как никогда прежде. Ученые, ранее вынужденные соблюдать дистанцию, смогут взглянуть на живую природу с невиданного доселе ракурса. А значит, количество исследовательских роботов-животных будет расти.
