Poslednjih decenija, inženjeri su kreirali širok spektar robotskih sistema inspirisanih životinjama, uključujući četvoronožne robote, kao i sisteme inspirisane zmijama, insektima, lignjama i ribama. Studije koje istražuju interakcije između ovih robota i njihovih bioloških kolega, međutim, još uvek su relativno retke.
Istraživači sa Univerziteta u Pekingu i Kineskog poljoprivrednog univerziteta nedavno su krenuli da istraže šta se dešava kada se žive ribe stave u isto okruženje kao i robotska riba. Njihovi nalazi, objavljeni u Bioinspiration & Biomimetics, mogli bi da informišu o razvoju robota inspirisanih ribom i da baciju novo svetlo na ponašanje pravih riba.
„Naš istraživački tim se već duže vreme fokusira na razvoj samohodnih robotskih riba“, rekao je za Tech Ksplore dr Junži Ju, jedan od istraživača koji je sproveo studiju. „Tokom naših eksperimenata na terenu, primetili smo uzbudljiv fenomen u kojem su posmatrane žive ribe koje prate robotske ribe koje plivaju. Željni smo da dalje istražimo osnovne principe koji stoje iza ovog fenomena i steknemo dublje razumevanje ovog ponašanja ‘praćenja riba’.“
Ključni cilj nedavnog rada dr Iua i njegovih kolega bio je da se steknu novi uvid o tome kako ribe reaguju sa robotima nalik ribama koje je razvila njihova laboratorija, jer bi to moglo biti od koristi i istraživačkoj zajednici robotike i biologije. Robotska riba korišćena u njihovim eksperimentima pažljivo je dizajnirana da replicira izgled, oblik tela i pokrete koi ribe, velikih i šarenih slatkovodnih riba poreklom iz istočne Azije.
„Koristeći model centralnog generatora šablona (CPG), razvili smo kontrolni sistem koji generiše signale ritma za oscilacije dva spojena zgloba našeg sistema“, objasnio je dr Ju. „Ovi signali pokreću fleksibilnu repnu peraju da se zamahne i stvaraju anti-Karmanov vrtlog, što omogućava našim robotskim ribama da postignu kretanje tela i repne peraje (BCF) slično kao kod koi ribe. Ovaj dizajn omogućava našoj robotskoj ribi da se samostalno – efikasno pokreće plivanje, što ga čini idealnim alatom za proučavanje ponašanja riba.“
U svojim eksperimentima, dr Ju i njegove kolege su postavili jedan ili dva prototipa svog robota nalik koi ribi u isti rezervoar sa jednom ili više živih riba. Zatim su posmatrali kako se ribe ponašaju u prisustvu ovog robota i procenili da li njihovo ponašanje varira u zavisnosti od toga koliko je drugih živih riba bilo prisutno u akvarijumu sa njima.
„Najznačajnije dostignuće naše studije je analiza eksperimenata na varijaciji količine i parametara“, rekao je dr Iu. „Kroz opsežno eksperimentisanje, otkrili smo da žive ribe pokazuju znatno nižu proaktivnost kada su same, a najproaktivniji slučaj je onaj u kojem robotska riba komunicira sa dve prave ribe. Pored toga, naši eksperimenti o varijacijama parametara pokazali su da žive ribe mogu više reagovati proaktivno na robotske ribe koje plivaju sa visokom frekvencijom i malom amplitudom, ali se takođe mogu kretati zajedno sa robotskim ribama visokom frekvencijom i velikom amplitudom.“
Zapažanja istraživača bacaju zanimljivo novo svetlo na kolektivno ponašanje riba, što bi potencijalno moglo da vodi dizajn dodatnih robota sličnih ribama. Njihov rad bi takođe mogao da inspiriše druge timove da istraže interakciju između živih životinja i njihovih robotskih kolega. Ovo bi zauzvrat moglo pomoći da se bolje razume društveno ponašanje ovih životinja i kako bi one reagovale na robote ako bi se na kraju uvele u njihovo okruženje.
„Jedan obećavajući pravac za dalji razvoj robotske ribe je upotreba fleksibilnih materijala kao što je dielektrični elastomer za stvaranje tihe pogonske tehnologije bez vibracija“, dodao je dr Iu. „Ovo će nam omogućiti da postignemo viši nivo bioničke interakcije između robotske ribe i stvarne ribe, otvarajući nove mogućnosti za proučavanje vodenog okruženja i morskog života. Uz nastavak istraživanja i razvoja u ovoj oblasti, nadamo se da ćemo razviti neke komercijalne proizvode za interaktivne demonstracije .“
