哈佛科学家创造出群体行为自动同步的鱼形机器人
巨大的鱼群是自然界中最令人瞠目结舌的景象之一,成千上万的小鱼为了寻找食物、迁徙和躲避捕食者而同步进行行为和运动。来自哈佛大学的一个研究小组用一种被称为Blueswarm的鱼形机器人群模仿了这种行为模式,它无需外部控制就能同步运动。相关研究发表在《科学机器人》上。
Blueswarm鱼形机器人协调性
鱼群在没有领导者的情况下实现行为同步:每条鱼都会根据邻居的行为做出决定,通过一种叫做隐性协调的自然过程做出决策。
哈佛大学的团队对这种分散的自我组织很感兴趣,他们开始开发一种类似鱼群的机器人,可以像自然界的鱼一样同步。
通过努力,他们开发出了第一个表现出复杂的3D集体行为的水下机器人,并具有隐性协调能力。
“机器人经常被部署在人类无法进入或危险的区域,这些区域甚至可能无法进行人类干预,”SEAS和Wyss的博士候选人、论文的第一作者Florian Berlinger解释说。
“在这些情况下,拥有一个自给自足的高度自治的机器人群确实对人有所帮助。通过使用隐含规则和3D视觉感知,我们能够创建一个系统,该系统具有高度的自主性和灵活性,在水下,像GPS和WiFi这样的东西是无法访问的。”
复杂的同步行为
为了开发这种机器人,研究人员创建了一个基于蓝色LED灯的视觉协调系统。每个被称为Bluebot的单个鱼类机器人都配备了两个摄像头和三个LED灯。
一个板载鱼镜头相机,看起来非常像一个真正的鱼眼,它可以检测相邻Bluebots的LED灯,并利用自定义算法确定它们的位置和移动。
研究人员表明,Blueswarm能够展示复杂的同步行为,如聚集、分散和成环。
研究人员表示,这个项目的洞察力希望能够帮助他们开发出微型水下群体,能够在珊瑚礁等脆弱环境中执行环境监测甚至搜索任务,帮助保护环境。获取更多前沿科技 信息 请持续关注:https://byteclicks.com
