CoCoRo: Podmorské roboty s inteligentným správaním

Autor:: Alžbeta Harry Gavendová
Zverejnené:: 17. 6. 2014
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Vývojári prišli na to, ako čo najefektívnejšie mapovať oceány - využívajú na to množstvo malých plávajúcich robotov, ktorí medzi sebou dokážu komunikovať a odovzdávať si dôležité zistenia a odkazy. Presne takto to funguje aj medzi zvieratami v prírode, a to bola vlastne aj inšpirácia pre vývojársky team. V Nemecku o tom zisťoval viac náš šéfredaktor Ľubo Straka.

Schopnosť komunikovať a učiť sa. To je základ projektu s malými podvodnými robotmi, ktoré by mali mapovať vodné plochy zeme. Aby však vývojári dosiahli plnohodnotnú kombináciu medzi jednotlivými zariadeniami, využívajú algoritmy inšpirované prírodou. Napríklad si za svoje zobrali správanie mravcov, rýb a včiel. "Pomocou takéhoto algoritmu chceme nájsť riešenia pre reálne problémy. Zatiaľ trénujeme len v malom akváriu, no keď pochopíme princíp a naučíme sa ho adaptovať, aplikujeme ho do väčších zariadení. No a s nimi sa potom presunieme už do reálneho oceánu," vraví Christoph Deslinger z výskumného tímu univerzity v rakúskom Grazi.

Príkladom môže byť napríklad pátranie po čiernej skrinke havarovaného lietadla, alebo sledovanie ropnej škvrny zo zničenej lode. A práve schopnosť porozumieť spoločenstvám v prírode a ich komunikácii môže priniesť nové úspechy, zamerané na ekológiu, monitorovanie riek, či jazier. "Zatiaľ sa nám podarilo uviesť algoritmus, ktorý je inšpirovaný správaním mladých včiel medonosných v úli. Ten nám pomáha distribuovať roj podvodných robotov na viaceré miesta záujmu. Ak je pri nejakej práci v bode A potrebných viac robotov ako v bode B, systém tam odošle zo svojho roja viacej robotov. Tiež sa však vedia koordinovane hýbať ako povedzme zhluk malých rýb."

Roboty medzi sebou komunikujú zatiaľ vďaka jednoduchým signálom modrého svetla a jeho intenzite. Tú zachytávajú senzory a preložia si ju do informácie. Vedia sa tak vyhnúť prekážke, či určovať vzdialenosti. V skratke platí, že ak robot začne blikať, dáva tým informáciu ďalšiemu vo význame „poď za mnou“. Keď sa projekt presunie do reálneho prostredia, prídu na rad i hydroakustické signály. Podobné používajú medzi sebou viaceré podmorské živočíchy. Zatiaľ však modré svetlo vyhovuje, i keď funguje len na malé vzdialenosti. Ak by ale boli signály rôznych druhov, v robotických húfoch by vznikal doslova svetelný chaos a roboty by si žiadne informácie nevymenili.

"Prenos informácií v robotických rojoch pod vodou robíme dvoma spôsobmi. Ak potrebujeme informácie rýchlo, môžu si ich postupne podávať na krátke vzdialenosti zdola nahor vo forme reťaze. Ak však nepotrebujeme informácie hneď, využívame režim, v ktorom pracujú autonómne 2 hodiny vo vode. Potom ich vyberieme a získame dáta." Zároveň je to finančne nenáročný spôsob prenosu informácií. Viaceré jednoduché senzory umožňujú, aby mali roboty akoby dobrý výhľad na okolitý roj a dokázali vnímať jeho ďalšie signály. "Kamery nevyužívame, pretože je to pod vodou komplikované kvôli tlaku. Robot by musel mať i omnoho silnejší procesor, aby interpretoval napríklad, že pred ním prekážka. A vyžadovalo by si to i väčšiu batériu."

Dizajn robotov je zatiaľ postavený tak, aby práve batériu zaťažoval čo najmenej. Vďaka tomu tak stačí napájanie asi na dve hodiny. Ďalším prototypom je však robot, ktorý sa dokáže automaticky pripojiť k plávajúcej dokovacej stanici a načerpať energiu odtiaľ. Stanica bude zásobovaná solárnou energiou, čiže nabíjane a energia budú úplne ekologické. "Samotné roboty sú z plastu a zvládnu hĺbku asi dva metre. Ale je to len otázka dizajnu hardvéru. My to skúšame na lacných modeloch, a až keď sa nám podarí všetko nasimulovať, použijeme odolnejšie materiály a pošleme robotov do oceánu." Bude naozaj zaujímavé sledovať ako sa projekt vyvinie ďalej. Veď práve táto myšlienka by mohla pomocou schopných zariadení vniesť aj do poznania oceánov viac svetla.