机器人鱼混入鱼派！研究人员开发出仿生机器人鱼

1月18日消息，最近，哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）和威斯生物启发工程研究所的研究人员开发了一组鱼形水下机器人，它们可以像鱼一样和平地聚在一起，您还可以自动导航并找到彼此，并协作完成任务。这也是研究人员首次在水下机器人领域展示具有隐式协调（隐式协调）的复杂三维集体行为。
鱼群的行为可以帮助他们寻找食物，迁移或避免捕食。没有鱼在协调他们，也没有鱼在“耳语”。
讨论这些事情。相反，这种行为总体上来自所谓的隐式协调鱼，它们可以根据他们看到的类似行为做出决策。
这种分散但自主的自我组织长期吸引着科学家去探索。 ▲鱼形水下机器人Blueswarm，空中无人机已在各个领域证明了其价值。
水下无人机还可以在生态，转向和其他水下场景中体现其价值。在过去的几年中，人们已经了解了一些有趣的水下机器人，其中最常见的类型是“鱼雷”机器人。
型机器人。这种机器人在开阔水域中巡航时非常高效，但不能用于在珊瑚礁或码头的角落和缝隙中巡航。
为了在复杂而微妙的水下环境中航行，魏斯研究所通过探索自然界创造了一个仿生机器人。这种仿生机器人模仿鱼的形状，也模仿鱼群的运动。
作者FlorianBerlinger和RadhikaNagpal将他们的研究结果写到了一篇论文中，最近，该论文发表在“ Science Robot”上。 1.成为一条鱼，并被纳入鱼群中。
纳格帕尔（Nagpal）看到鱼在潜水时成群游动，他开始问：“我们是否可以创建一组机器人，以便它们在移动时像鱼群一样有一群？一致性？” ▲Blueswarm的组成因此，这次科学家开发了一种名为Blueswarm的小型机器人。通过3D打印，该机器人被制成鱼的形状。
它使用螺旋桨作为散热片，并使用照相机作为眼睛。柏林人说：“机器人通常部署在人类无法接近的地方或危险区域。
在这些地方，人类甚至无法干预机器人。在这种情况下，一个自给自足且高度自治的团队的优势非常明显。
通过使用隐式规则和3D视觉，我们可以在没有GPS和WiFi支持的水下环境中创建高度自治的替代水下系统。”但是对于一般的鱼类来说，总的来说，这种机器人远没有六英尺长的金属管那么吓人，并且不会因为螺旋桨的巨响而吓跑鱼类。
其次，模仿鱼类学校活动的细节并满足水下工作在三维空间中工作的要求，这对于水下机器人也是一个巨大的挑战。因此，研究人员为Blueswarm配备了发光二极管，可以将其转换为像水下生物一样发光以进行信号分类，并使用自定义算法来确定LED光源的强度和变化，这应该是位置和周围的环境每个机器人。
的环境。 Blueswarm基于相机最前端的光敏传感器和机器人来调整游泳动作和光照条件，并自动组织多个人在水中游泳。
它们可以组装成“铣削（注意：固定坯料，使用高速旋转铣刀在坯料上移动，并切出所需的形状和特征）”。模式，允许新添加的机器人以任何角度进入团队。
它可以适应“鱼群”的运动状态。及时。
▲多机器人构建“铣削”机器人。模式。
如果研究人员要求Blueswarm机器人小组在水箱中找到红色的LED灯，他们可以独立搜索该灯，当其中一个机器人找到指定的灯时，它将改变LED灯的闪烁状态它的身体提醒其他机器人。纳格帕尔说：“ Blueswarm的研究结果代表了水下自组织集体行为研究的重要进展。
”这项技术的目的是，首先，这些机器人可以在不干扰海洋生物的情况下监控其健康状况。同时，他们还可以以更有效的方式在码头和轮船下检查船体。
也许他们也可以在搜救中发挥作用。通过这项研究，人们甚至可以建立更先进的机器人集体，并对自然界中动物的表现活动有更深入的了解。