Робориба з акустичним управлінням підбереться до морської фауни ближче

Інженери створили роборибу, яка може пересуватися на глибині до 18 метрів, рухаючи хвостом подібно справжнім рибам. Робот управляється акустичними сигналами з операторського пульта, що приймаються через гідрофон і може записувати поведінку фауни за допомогою вбудованої камери. Розробники протестували пристрій на кораловому рифі і зазначили, що справжні риби не бояться його, навіть коли робот підпливає ближче, ніж на метр, повідомляється в журналі.

Зазвичай для дослідження морських тварин на невеликій глибині аквалангісти пірнають з камерами або іншими приладами і самостійно займаються зйомкою. Але дані, отримані таким шляхом, можуть не збігатися з реальною поведінкою фауни без присутності людини поруч, тому інженери розробляють для таких досліджень рибоподібних роботів, які не відлякують справжніх риб. Тим не менш, і у таких розробок часто є суттєві недоліки, наприклад, більшість з них використовують для руху гребні гвинти або водометні двигуни, що створюють сильні шуми і турбулентність, що може відлякувати тварин. Також вони вимагають з'єднання з оператором по кабелю через погане поширення радіосигналу у воді.

Інженери під керівництвом Даніели Рус (Daniela Rus) з Массачусетського технологічного інституту створили роборибу з відеокамерою, яка переміщується схожим на справжніх риб способом і управляється з пульта. Риба рухається за рахунок гідравлічного хвоста, що складається з двох камер. Під час руху невеликий насос поперемінно подає в камери воду і тим самим змушує їх надуватися, згинаючи всю конструкцію в той чи інший бік. Крім цього у робориби є по два горизонтальних плавника і модулі контролю плавучості, за рахунок яких вона може пересуватися в будь-якому напрямку. Для спостереження за справжніми рибами в носовій частині робота встановлена камера з ширококутним об'єктивом, відео з якої можна завантажити після плавання.

Інженери змогли вирішити і одну з головних проблем підводних роботів - зв'язок з ними. Оскільки радіосигнали швидко поглинаються водою, розробники вирішили використовувати акустичний зв'язок. Для цього вони встановили в роботі і пульті управління гідрофони. Вони обмінюються акустичними імпульсами на частотах 30 і 36 кілогерць, це логічні одиниця і нуль. Дані, що передаються, повідомляють про основні параметри стану риби і команди від оператора. Пульт управління являє собою герметичний корпус, в якому встановлено одноплатний комп'ютер Raspberry Pi, акумулятор, геймпад від ігрової приставки, гідрофон і кілька компонентів для попередньої обробки сигналів.

Розробники протестували рибу на кораловому рифі біля острова Фіджі в південній частині Тихого океану. Під час тестів робот занурювався на глибину до 18 метрів. В окремих випадках на глибині 1,8 метра робот сплював від оператора на 21 метр і частка успішно прийнятих сигналів склала 97 відсотків. Творці робота відзначають, що під час цих запливів робот кілька разів підпливав до справжніх риб на відстань менше метра, але не відлякував їх. Інженери вважають, що робота зможуть використовувати дослідники для вивчення взаємодії риб між собою.

Торік китайсько-американська група інженерів створила штучний аналог риби-прилипали. Подібно до справжньої риби пристрій має присоску, яка може створювати знижений тиск і прилипати до різних поверхонь з силою, що в 340 разів перевищує власну вагу.